Стенд для силовых испытаний колесного транспортного средства
Владельцы патента RU 2335753:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкциям испытательных стендов, связанных с доводкой и определением ресурса автомобилей, строительно-дорожных машин, колесных тракторов, и может быть использовано на заводах производителях автомобилей, колесных тракторов, дорожно-строительных машин, а также в сфере сервиса и ремонта перечисленной техники. Стенд для силовых испытаний колесного транспортного средства содержит основание, опорный беговой барабан, неподвижно установленный на коленчатом валу, смонтированном на основании, и нагружающее устройство. Последнее установлено на кривошипе коленчатого вала на подшипниковой опоре в виде тормозного барабана, неподвижно закрепленного относительно основания и выполненного в виде катка с пневматической шиной. Геометрическая ось тормозного барабана смещена относительно оси вращения опорного бегового барабана на величину эксцентриситета коленчатого вала. Тормозной барабан выполнен с возможностью регулировки внутреннего давления. При испытании нагружается колесное транспортное средство моментом сопротивления вращению ведущим колесам вплоть до их буксования. Одновременно обеспечивается возможность для уменьшения момента сопротивления вращению в процессе работы. 2 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкциям испытательных стендов, связанных с доводкой и определением ресурса автомобилей, строительно-дорожных машин, колесных тракторов, и может быть использовано на заводах производителях автомобилей, колесных тракторов, дорожно-строительных машин, а также в сфере сервиса и ремонта перечисленной техники.
Известен стенд для испытаний ведущих мостов полноприводного колесного транспортного средства, в котором используется энергия деформации беговых барабанов для создания сопротивления вращению ведущих колес транспортного средства, которые устанавливаются на эти барабаны [RU 20679 U1. Стенд для испытания ведущих мостов полноприводного колесного транспортного средства. G01М 15/00. Бюл. №32 от 20.11.2001].
В указанном стенде для возникновения энергии деформации необходимо вводить кинематическое рассогласование между беговыми барабанами, что связано с введением в конструкцию стенда соответствующей зубчатой или иной передачи, что усложняет его конструкцию, а также вызывает циркулирующие мощности, которые дополнительно загружают силовые элементы стенда. Кроме того, беговой барабан и передача соединяются в нем несоосно, но он предназначен для создания колебаний, с помощью этой несоосности.
В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача обеспечения нагружения колесного транспортного средства моментом сопротивления вращению ведущим колесам вплоть до их буксования. Одновременно обеспечивается возможность для уменьшения момента сопротивления вращению в процессе работы.
Для решения поставленной задачи в стенде для силовых испытаний колесного транспортного средства, содержащем основание, опорный беговой барабан, неподвижно установленный на коленчатом валу, смонтированном на основании, нагружающее устройство, согласно изобретению нагружающее устройство установлено на кривошипе коленчатого вала на подшипниковой опоре в виде тормозного барабана, неподвижно закрепленного относительно основания и выполненного в виде катка с пневматической шиной, при этом геометрическая ось тормозного барабана смещена относительно оси вращения опорного бегового барабана на величину эксцентриситета «е» коленчатого вала, а тормозной барабан выполнен с возможностью регулировки внутреннего давления.
Отличительной особенностью предлагаемого изобретения является отсутствие в силовой схеме стенда рассогласующей передачи, необходимой для создания момента сопротивления вращению ведущих колес транспортного средства, в связи с чем отпала необходимость в использовании спаренных опорных беговых барабанов, для испытания колесных транспортных средств с одной ведущей осью, сопротивление вращению которым создается за счет энергии деформации. Кроме того, стенд обеспечивает изменение момента сопротивления вращению во время работы, что исключено в рассмотренном ранее известном стенде. Принцип работы стенда основан на способности пневматической шины оказывать прогрессивное сопротивление накоплению в ней упругой энергии деформации, вызываемой намеренной несоосностью при соединении опорного бегового и тормозного барабанов.
Для осуществления названных преимуществ на основании стенда устанавливается тормозной барабан в виде пневматической шины и закрепляется так, что исключается вращение его относительно основания. На геометрической оси тормозного барабана, в гнезде устанавливается подшипник, в который монтируется цапфа кривошипа коленчатого вала. В свою очередь коленчатый вал устанавливается на коренных подшипниках.
Плечо кривошипа может регулироваться так, что эксцентриситет «е» может изменяться от нуля до максимального значения.
Изменение эксцентриситета «е» вызывает изменение момента сопротивлению поворота бегового барабана до значений, необходимых для данного испытываемого транспортного средства. Более «тонкая» регулировка, или колебание момента сопротивления повороту бегового барабана достигается путем изменения давления в шине, что легко достигается конструктивно, т.к. в окружном направлении тормозной барабан неподвижен, а в радиальном он совершает небольшие колебания, амплитуда которых равна двойному эксцентриситету.
Благодаря указанным признакам, испытываемое транспортное средство или колесная машина подвергается нагружению системы валопровода от двигателя до ведущих колес включительно постоянным или, по желанию, переменным нагружающим вращающим моментом, начиная от минимальных значений при е=0 и заканчивая максимальными, ограниченными условием сцепления колесного движителя с опорным беговым барабаном или условием прочности тормозного барабана.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дана кинематическая схема стенда в сборе с испытываемым транспортным средством, на фиг.2 - вид на стенд сбоку.
Стенд содержит основание 1, которое может быть выполнено как сварная рама. Нагружающее устройство в виде тормозного барабана 2 представляет собой пневматическую шину, установленную на основании и закрепленную по наружному контуру так, чтобы предотвратить ее поворот вокруг геометрической оси. На геометрической оси расположено гнездо подшипника 3, в котором установлена цапфа кривошипа 4. Кривошип 4 так связан с коленчатым валом 5, что может изменяться его эксцентриситет от нуля, до максимального значения, определяемого либо моментом сопротивления повороту, либо условием его долговечности.
Коленчатый вал установлен на основании посредством коренных подшипников 6 и стоек 7. В свою очередь на коленчатом валу неподвижно крепится опорный беговой барабан 8, на который ведущими колесами устанавливается транспортное средство 9.
Испытание транспортного средства предлагается проводить в следующей последовательности. Испытываемый полнокомплектный объект устанавливается на основание 1 и закрепляется на нем стяжками 10. Заводится двигатель и включается коробкой перемены передач заданная скорость. Т.к. плечо кривошипа установлено на заданный момент сопротивления вращения опорного бегового барабана, соответствующий скорости движения транспортного средства, то трансмиссия транспортного средства от ведущих колес до двигателя нагружается вращающими моментами. Включаются также в работу все системы, обслуживающие двигатель, таким образом, стенд не требует для своей работы посторонних источников энергии. При необходимости величина момента сопротивления вращению ведущих колес может регулироваться дополнительно давлением воздуха в тормозном барабане, при этом меняется его податливость в окружном и радиальном направлении, меняются затраты на энергию деформации тормозного барабана, а следовательно, и момент сопротивления вращению опорного бегового барабана. Регулировка внутреннего давления в тормозном барабане может осуществляться обычным способом путем подкачки или стравливания воздуха из пневматической шины.
Изобретение относится к области испытаний и доводки колесных транспортных средств, может быть использовано на заводах производителях автомобилей, колесных тракторов, дорожно-строительных машин, а также в сфере сервиса и ремонта перечисленной техники. На стенде можно производить комплексные испытания на прочность, долговечность силовых узлов взамен эксплуатационных, сокращая при этом сроки и издержки по доводке новой техники.
Стенд для силовых испытаний колесного транспортного средства, содержащий основание, опорный беговой барабан, неподвижно установленный на коленчатом валу, смонтированном на основании, нагружающее устройство, отличающийся тем, что нагружающее устройство установлено на кривошипе коленчатого вала на подшипниковой опоре в виде тормозного барабана, неподвижно закрепленного относительно основания и выполненного в виде катка с пневматической шиной, при этом геометрическая ось тормозного барабана смещена относительно оси вращения опорного бегового барабана на величину эксцентриситета коленчатого вала, а тормозной барабан выполнен с возможностью регулировки внутреннего давления.
