Механизм стенда для испытания колесно - ступичного узла автомобиля

 

Изобретение относится к испытательной технике, может быть использовано при И испытаниях колес автомобилей, тракторов и самолетов. Целью изобретения является повышение надежности работы механизма и снижение его материалоемкости. Сущность изобретения: механизм четырьмя тягами 10 и 11. связанными посредством сферических шарниров 12с основанием 1 и промежуточным звеном 5. Три тяги 10 установлены горизонтально , перпендикуляно к оси первого привода 7. Четвертая тяга 11 установлена вертикально. Первый 7 и второй 8 приводы связаны с основанием 1 и с промежуточным звеном 5 посредством сферических шарниров 12. Оси связывающей промежуточное и выходное звенья вращательной пары первого и второго приводовГ расположены с пересечением пятнз контакта испытуемого колеса и бегущей дорожки. 2 ил. у Ё VJ N ю VI ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{я)5 G 01M 17/02

Р1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I- " ЛАГюНТНО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСтау (21) 4871368/11 (22) 03.10.90 (46) 23.07,92. Бюл. N 27 (71) Институт машиноведения им, А.А, Благонравова, и Центральнйй аэрогидродинамический институт им. проф.

Н.Е.Жуковского (72) А.Г. Борозна, В.А. Глазунов, В.П. Жук, П.В. Миодушевский и А.А. Чутаев (56) Jacoby G. Mechanical Testing.iï the

A0tomoblle Industry. Schenck РАВ-PT 11/2е.

1990, р. 1 4, fig. 17.

{54) МЕХАНИЗМ СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОЛЕСНО-СТУПИЧНОГО УЗЛА АВТОМОБИЛЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике, может быть использовано при,, ЯЦ,, 1749755 А l испытаниях колес автомобилей, тракторов и самолетов. Целью изобретения является повышение -надежности работы механизме и снижение его материалоемкости, Сущность изобретения: механизм четырьмя тжамй 10 и 11, связанными посредством сферических шарниров 12 с основанием 1 и промежуточным звеном 5. Три тяги 10 установлены горизонтально, перпендикуляно к оси первого привода 7. Четвертая тяга 11 установлена вертикально. Первый 7 и второй 8 приводы связаны с основанием 1 и с промежуточйым звеном 5 посредством сферических шарниров 12. Оси связывающей промежуточное и выходное звенья вращательной пафы первого и второго приводов„раСположены с пересечением пятна контакта испытуемого колеса и бегущей дорожки. 2 ил.

1749755

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях колес и ступиц автомобилей различных классов, тракторов, троллейбусов, шасси самолетов, э также других транспортных средств, Известен механизм стенда для испытания колесно-ступйчного узла автомобиля. содер>кащий основание, выходное звено, с размещенным на нем испытуемым колесом, сопряженным по пятну контакта с бегущей дорожкой, промежуточное звено и привод поступательйого перемещения.

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности испытаний, сопровождаемыx изменением положения оси колеса, а также. испытаний; при которых йагрузка действует параллельно оси колеса.

Кроме того, имеющийся поступательный привод обуславливает усйлие, действующее со смещением относительно оси указанного привода, что влечет везмо>кность перекоса и отказов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и @остигэемому результату является механизм стенда для испытания колесно-ступичного . узла автомобиля, содер>кащий основание, выходное звено с размещенным на нем испытуе мым колес ом. с воэможностью сопряжейия по пятну контакта с бегущей дорожкой. промежуточное звено, связанное-посредством одноподвижного шарнира с выходным звеном, три привода поступательного перемещения, первый из которых установлен горизонтально, а второй вертикально сопряжены с основанием и шарнирно с промежуточным звеном, а третий привод шарнирно связан с промежуточным и выходным звеньями.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы механизма, поскольку динамические нагрузки. возникающие при вращении испытуемого колеса, являются пространственными, а уравновешиваются они плоcêèì механизмом, При этом возникают изгибные нагрузки в элементах. крепления приводов, а именно в жесткой заделке, связывающей цилиндры приводов с основанием, что может обусловить перекосы в приводах, а также податливость в указанных заделках.

Податливость ведет к появлению колебаний, понижению динамической жесткости, неточности измерений, Для уменьшения податливости места крепления приводов должны быть выполнены массивными, что повышает материалоемкость, Кроме того, конструкция известного устройства обуславливает отсутствие силовой и кинематической развязки, что влечет сложность управления и перекосы, 5 Целью изобретения является повышение надежности работы механизма и снижение его материалоемкости, Поставленная цель достигается тем, что механизм стенда для испытания колесно10 ступичного узла автомобиля, содержащий основание, выходное звено с размещенным на "нем испйтуемым колесом с возможйостью сопряжения по пятну контакта с бегущей дорожкой, промежуточное звено,.

15 связанное посредством одноподвижного шарнира с выходным звеном, три привода поступательного перемещения, первый из которых установлен горизонтально, а второй вертикально сопряжены с основанием и

20 шарнирно с промежуточным звеном, а третий привод шарнирно связан с промежуточным и выходным звеньями, снабжен. четырьмя тягами. связанными посредством сферических шарниров с основанием и про25 межуточным звеном. три иэ которых расположены горизонтально, перпендикулярно к . оси первого привода, а четвертая — вертикально, первый и второй приводы связаны с основанием и с промежуточным звеном по30 средством сферических шарниров, а оси связывающей промежуточное и выходное звенья вращательной пары первого и второго приводов проходят через пятно контакта испытуемого колеса с бегущей дорожкой:

35 На фиг,1 представлена схема механиз- ма стенда, прямоугольные проекции: нэ фиг.2 — то же, аксонометрия.

Механизм стенда для испытаний колес40 но-ступичного узла автомобиля содержит основание 1, выходное звено 2, на котором размещено испытуемое колесо 3. сопряженное по пятну контакта с бегущей дорожкой

4, которая может быть выполнена в виде

45 полного цилиндра, промежуточное звено 5, связанное посредством одноподвижного шарнира б с выходным звеном 2, три привода поступательного перемещения 7-9, первый и.". которых .(7) установлен

50 горизонтально, сопряжен с основанием 1 и шарнирно связан с промежуточным звеном

5, этот привод предназначен для создания нагрузки, действующей параллельно оси колеса, второй привод 8 установлен верти55 кально, сопряжен с основанием 1 и предназначен для создания основной нагрузки, действующей перпендикулярно оси колеса. а третий привод 9 шарнирно связан с промежуточным звеном 5 и выходным звеном 2.

1749755

Механизм снабжен четырьмя тягами 10 и 11, три иэ которых (10) установлены горизонтально. Эти тяги предназначны для.,уравновешивания возможных горизонтальных нагрузок, действующих перпендикулярно плоскости промежуточного звейа 5. Тяга 11 установлена вертикально=и предназйэчена для силового замыкания механизма как статически определимой ферменной конструкции. Приводы 7 и 8 свяэайы с осйбванйем 1 и с промежуточным 5 звеном посредством сферических шарниров 12. При этом шарнир 12, связывающий соответствующий привод с основанием 1, может быть двухподвижным, а шарнир 12, свяэывающий привод с промежуточным звеном 5, может быть трехподвижным, Тяги 10 и 11 связаны с основанием 1 и с промежутбчньум звеном

5 также посредством сферическйх шарниров 12, при этом шарнйр 12, связывающий соответствующую тягу с оснбванием 1, может быть двухподаижным;а шарнир 12, связывающий тягу с промежуточным звеном, может быть трехподаижным, или наоборот.

Оси приводов 7 и 8 расположены так, что они пересекают пятно контакта испытуемого колеса 3 и бегущей дорожки 4. При этом привод 8 воспринимает наиболее значительную часть статической вертикальной нагрузки, а привод 7 воспринимает найболее значительную часть горизонтальной статической нагрузки, действующей вдоль оси испытуемого колеса 3. Ось одноподвижного шарнира 6 расположена с пересечением пятна контакта испытуемого колеса 3 и бегущей дорожки 4, Такое раСположение ввиду того. что силы взаимодействия указанных элементов действуют по пятну" контакта, обуславливает минимальное усилие, необходимое в приводе 9. При таком расположении шарнира 6 перемещение привода

9 непосредственно изменяет ориентацию оси колеса 3.

Таким образом, указанное расположение осей приводов 7 и 8, а также одноподаижного шарнира 6 обуславливает силовую и кинематическую развязку, поскольку привод 8 перемещает колесо 3 вверх-вниз (ось

Z), привод 7 перемещает его вправо-влево (ось Х), э привод 9 вращает его вокруг оси Y.

Механизм стенда работает следующим образом.

Перед испытанием привод 8 и привод 7 находятся соответственно s крайнем ниж- нем и крайнем левом положейий; Ныходное звено 2 повернуто относйтельно вертикальной оси вращательното одноподвижного шарнира со стопором (йе йокаэан). Испытуемое колесо 3 устанавливают на выходное звено 2, которое поворачивают в рабочее

40 положение, и приводы 7 и 8 переводят выходное звено 2 а рабочее положение, При этом испытуемое колесо 3 контактирует с бегущей дорожкой в точке (пятно контакта имеет минимальную площадь), а которой пересекаются оси приводов 7 и 8, Ось одноподви жного шэрйира 6 расположена несколько ниже указанной точки (на 5-10 см). Это расстояние определяется упругостью шины колеса 3 и номинальной нагрузкой. создаваемой при испытаниях йриводом

8; При возрастании усилия в приводе 8 площадь пятна контакта увеличивается, ось одноподвижного шарнира 6 также становится пересекающей пятно контакта, положение оси привода 7 практически не меняется иззэ наличиЯ ТЯГИ 11.

При испытаниях привод 8, воздействуя через сферические шарниры 12, промежуточное звено 5, одноподвижный шарнир 6 и выходное звено 2 нэ колесо 3, создает вертикальное усилие взаимодействия между колесом 3 и бегущей дорожкой 4. колесо 3 при этом несколько перемещается вверх относительно основания 1. Если бегущая дорожка 4 выполнена в виде полого цилиндра, то для приведения ее во вращательное движение может быть применен электродвигатель.

При необходимости создания усилия, действующего параллельно оси колеса 3, привод 7, воздействуя на испытуемое колесо 3 через сферические шарниры 12. промежуточное звено 5, одноподвижный шарнир

6 и выходное звено 2 на колесо 3, перемещает последнее относительно основания 1 и прижимает колесо к реборде бегущей. дорожки 4. ,Если необходимо измерить ориентацию оси испытуемого колеса 3, то привод 9. аоздействуя через шарниры 12 (это могут быть и одноподвижные шарниры, однако во избе.жание избыточных связей целесообразно поставить сферические шарниры. однопод45 вижный шарнир 6 и выходное звено 2 на колесо, меняет ориентацию его оси.

В процессе испытаний из-зэ наличия дебаланса возникает пространственная пе= ременная нагрузка, которая ураановешиаа-.

50 ется привод" ìè 7-9, тягой 11, а также тягами 10, которые передают усилие через шарниры 12. В тягах 10 и 11, а также в приводах 7-9 при этом имеют место лишь осевые нагрузки.

55 При испытаниях пятно контакта может несколько смещаться, однако оси приводов

7 и 8 и одноподаижного шарнира 6 практически всегда пересекают это пятно.

Механизм выполняют так, что длины тяг

10 и 11, а также расстояния между центрами

1749755

Составитель В. Глазунов

Техред M.Mîðãeíòàë Корректор Л. Бескид

Редактор И. Дербак

Заказ 2589 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород. ул.Гагарина, 101 сферических пар, крепящих приводы 7.и 9, равны 1,2-2 от диаметра испытуемого колеса 3. Расстояние между осями тяги 11 и привода 7 также должно составлять 1,2-2 от диаметра испытуемого колеса. При указанных соотношениях перемещения промежуточного звена 5 вместе с испытуемым колесом 3 при приложении и снятии рабочих чагрузок приводами 7 и, 8 происходят практически в одной плоскости, в которой расположена ось колеса 3, однако нагрузка уравновешивается пространственной ферменной конструкцией.

cDормула изобретения

Механизм стенда для испытания колесно-ступичного узла автомобиля, содержащий основание, выходное звено с размещенным на нем испытуемым колесом с возможносты саоряжения по пятну KGHтакта с бегущей дорожкой, промежуточное звено, связанное посредством одноподвижного шарнира с выходным звеном, три привода поступательного перемещения, первый из которых, установленный гори.зонтально, а второй вертикально, сопряжены с основанием и шарнирно — с

5 промежуточным звеном, а третий привод шарнирно связан с промежуточным и выходным звеньями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе механизма и снижения его материалоем10 кости, он снабжен четырьмя тягами, связанными посредством сферических шарниров-с основанием и промежуточным звеном, три из которых расположены горизонтально, перпендикулярно к оси пер15 вого привода, а четвертая — вертикально, первый и второй приводы связаны с основанием и с промежуточным звеном посредством сферических шарниров, а оси связывающей промежуточное и.выходное

20 звенья вращательной парыпервого и второго приводов проходят через пятно контакта испытуемого колеса с бегущей дорожкой,