Устройство для определения длины и угла контакта шины

Авторы патента:

Романченко Михаил Иванович (RU)

Верещагин Василий Викторович (RU)

G01M17/02 - шин

Владельцы патента RU 2384830:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях кинематических параметров шин на плоской твердой опорной поверхности. Устройство содержит датчик-угломер, установленный в центре оси вращения испытываемого колеса, в наружную крайнюю точку средней части грунтозацепа которого вживлен токопроводящий стержень с возможностью контактирования с опорной токопроводящей пластиной, по опорной поверхности которой колесо приводится во вращательное и поступательное движение посредством тягово-приводного механизма. Токопроводящий стержень соединен последовательно с индикаторной лампочкой и источником питания, который, в свою очередь, соединен с опорной токопроводящей пластиной. Технический результат - повышение точности и достоверности получаемых результатов испытаний и снижение энергоемкости их получения. 4 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях кинематических параметров шин на плоской твердой опорной поверхности.

Известен стенд для определения угла схождения управляемых колес транспортного средства, содержащий основание с опорной площадкой для колеса, контактную рейку, вмонтированную в опорную площадку с возможностью вертикального и продольного перемещения в пазу. Конструктивное исполнение стенда обеспечивает эксплуатационные режимы проезда управляемого колеса, но не позволяет измерять кинематический угол контакта шины и радиус качения с требуемой точностью [SU 1693429 A1, 5 G01M 17/06, 23.11.1991].

Известен способ определения контурной площади контакта протектора шины трактора. Во время определения контурной площади трактор устанавливают на площадке, у которой значение неровностей не превышают 1 мм, причем положение колес соответствует прямолинейному движению. Отпечаток контурной площади ведущего колеса получают при многократном его опускании (до полного заполнения отпечатка) домкратом и отсутствии смещения трактора в горизонтальной плоскости в опущенном положении. При этом после каждого опускания колесо проворачивают на угол, соответствующий ширине выступа протектора, с предварительным нанесением красящего вещества на выступы протектора и обеспечивают четкость отпечатка без подтеков [ГОСТ 7051-81 «Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний», с.19].

При использовании этого способа невозможно получить требуемую точность и достоверность результатов из-за размытости контура отпечатка. Известен также близкий по техническому решению к предлагаемому изобретению стенд для измерения площади контакта пневматической шины с дорогой, содержащий опорную плиту с параллельными, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга прорезями, чувствительные элементы, размещенные в прорезях с возможностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная часть которых кинематически соединена с чувствительными элементами, систему обработки сигналов датчиков импульсов и счетчик импульсов, подключенный к выходам системы обработки сигналов упомянутых датчиков [SU 1124195 A1, 3 G01M 17/02, 15.11.1984].

Данная конструкция стенда является сложной, что влияет на результат измерений.

Задача изобретения - повышение точности и достоверности получаемых результатов испытаний и снижение энергоемкости их получения.

Решение поставленной задачи достигается путем вживления в грунтозацеп тонкого игольчатого, с заостренным концом, токопроводящего стержня.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 - контурная площадь, на фиг.3 - токопроводящий стержень, вживленный в грунтозацеп, на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит несущую ось, на которой установлен с возможностью вращения ведомый барабан, к торцовым поверхностям которого жестко прикреплены испытываемые колеса 1, опирающиеся на токопроводящую пластину 2, установленную на опорной плите, в наружную крайнюю точку средней части грунтозацепа одного из колес 1 вживлен тонкий игольчатый, с заостренным концом, токопроводящий стержень 3 с возможностью контактирования с опорной токопроводящей пластиной 2, соединенный последовательно с индикаторной лампочкой 4 и источником питания 5, который, в свою очередь, соединен с опорной токопроводящей пластиной 2. В центре оси вращения испытываемого колеса 1 установлен датчик-угломер 6.

Устройство работает следующим образом. С помощью тягово-приводного механизма колеса 1 с установленным в центре оси вращения датчиком-угломером 6 приводят во вращательное и поступательное движение по опорной токопроводящей пластине 2. В процессе движения колес 1 по опорной токопроводящей пластине 2 тонкий игольчатый, с заостренным концом, токопроводящий стержень 3, вживленный в грунтозацеп испытываемого колеса 1, в момент касания с опорной токопроводящей пластиной 2 замыкает электрическую цепь, включая индикаторную лампочку 4, в момент загорания которой фиксируют первое показание датчика-угломера 6; в момент выключения индикаторной лампочки 4, при размыкании электрической цепи, фиксируют второе показание датчика-угломера 6.

По разности второго и первого показаний датчика-угломера 6 определяют угол контакта шины α_к.

Длину контакта шины с опорной поверхностью определяют по формуле

l_к=2r_ст·tg(α_к/2),

где l_к - длина контакта шины с опорной поверхностью;

r_ст - расстояние между центром оси колеса и опорной поверхностью.

С использованием значений l_к и α_к можно определить кинематический радиус качения колеса по формуле

r_к=l_к/α_к.

Положительный эффект выражается в повышении точности и достоверности получения кинематических параметров шины - длины и угла контакта шины с опорной поверхностью и радиуса качения колеса, а также в снижении трудоемкости.

Пример расчета данных, полученных опытным путем: для колеса 15,5 R 38 со статическим радиусом r_ст=0,456 м и при давлении в шине P_w=0,08 МПА кинематический угол контакта шины составляет α_к=14°15'=0,2486 рад, а длина контакта шины с опорной поверхностью равна

l_к=2·0,456·tg(0,2486/2)=0,114 м.

Зная l_к и α_к, можно определить кинематический радиус качения колеса

r_к=0,114/0,2486=0,458 м.

Радиус качения, полученный экспериментальным путем при длине пройденного пути L_Nоб=20,19 м за N_об=7 оборотов колеса,

r_к=L_Nоб/(2π·N_об),

r_к=20,19/(2·3,14·7)=0,459 м.

Погрешность данных, полученных теоретическим и экспериментальным путем, составляет Δr_к=0,22%.

Устройство для определения длины и угла контакта шины, содержащее датчик-угломер, установленный в центре оси вращения испытываемого колеса, в наружную крайнюю точку средней части грунтозацепа которого вживлен токопроводящий стержень, с возможностью контактирования с опорной токопроводящей пластиной, по опорной поверхности которой колесо приводится во вращательное и поступательное движение посредством тягово-приводного механизма, при этом токопроводящий стержень соединен последовательно с индикаторной лампочкой и источником питания, который в свою очередь соединен с опорной токопроводящей пластиной.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к испытаниям автомобильных шин. .

Способ улучшения однородности шины путем взаимной компенсации радиального биения и вариации жесткости // 2379646

Изобретение относится к способу определения характеристик однородности шины на низкой и высокой скорости, в котором определяют соответствующий вклад радиального биения и вариаций жесткости (например, вариаций радиальной, тангенциальной жесткости, жесткости на изгиб и продольной жесткости) на вариации радиальной и тангенциальной силы.

Мобильный стенд для испытания шины и способ ее испытания на стенде // 2372600

Изобретение относится к мобильному испытательному стенду для испытания шины. .

Устройство измерения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромных и дорожных покрытий // 2369856

Изобретение относится к средствам для измерения коэффициента сцепления колес с дорожной поверхностью. .

Устройство для испытания шин // 2366918

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для ресурсных и иных испытаний шин на круговом полигоне в режиме перемещения по круговой траектории.

Стенд исследования долговечности дорожных одежд с имитацией транспортных, климатических и гидрологических воздействий // 2349891

Изобретение относится к способам испытаний и конструкции стенда для исследования долговечности дорожных одежд с имитацией транспортных, климатических и гидрологических воздействий.

Способ определения коэффициента внутреннего рассеяния энергии в материале пневматической шины в боковом направлении // 2336515

Изобретение относится к способу диагностики пневматических шин транспортных средств на стенде. .

Стенд для динамических испытаний шин // 2328714

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности к стендам для динамических испытаний пневматических шин. .

Способ определения коэффициента сопротивления качению колеса с пневматической шиной и устройство для его осуществления // 2327968

Пресс испытательный шинный // 2298775

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств шин путем обжатия нормальной силой и прокалывания по центру беговой дорожки протектора. .

Способ контроля момента отрыва поврежденной пневматической шины от поверхности дороги // 2398203

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к испытаниям автотранспортных средств

Способ контроля момента отрыва пневматической шины от поверхности дороги // 2398204

Способ контроля состояния конструкции летательного аппарата и устройство для его осуществления // 2443991

Изобретение относится к измерительным системам, а именно к средствам контроля состояния конструкции и шасси летательного аппарата, и может быть использовано в различных транспортных средствах (самолетах, вертолетах, беспилотных летательных аппаратах и др.)

Способ определения триботехнических составляющих виброакустических спектров трибосопряжений // 2449255

Изобретение относится к виброакустике машин и может быть использовано для идентификации составляющих виброакустических спектров трибосопряжений, обусловленных процессами нестационарного трения, а также для оценки вклада трения в общий уровень вибрации и шума узлов трения машин

Устройство для определения сцепных свойств колеса с дорожным покрытием в лабораторных условиях // 2465564

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при изучении механизма сцепления автомобильного колеса с дорожным полотном

Устройство определения силы на шине // 2471162

Изобретение относится к измерительным устройствам, предназначенным для определения силы, действующей на шину колеса с шиной в сборе транспортного средства, в частности автомобиля

Пневматический контур для устройства тестирования шин, устройство тестирования шин и способ тестирования шины // 2483286

Изобретение относится к автомобильной промышленности

Коррекция с целью однородности посредством удаления в различных участках дорожки вдоль борта шины // 2484443

Изобретение относится к системам и способам улучшения однородности шины выборочным удалением материала вдоль участков борта вулканизированной шины

Способ исследования автомобильной шины // 2527617

При исследовании шины ее катят по участку поверхности тела вращения, имеющему поперек шины переменный радиус кривизны. Собирают продукты износа путем их отсоса из зоны контакта шины с телом вращения и осаждают их на фильтре. Фильтр помещают в сосуд с фиксированным объемом жидкости, представляющей собой дистиллированную воду или водно-органическую смесь. После выдержки фильтра в жидкости, готовят пробу, помещая полученный экстракт в емкость с биосенсором, представляющим собой культуры люминесцентных бактерий, и по уменьшению интенсивности их биолюминесценции по сравнению с пробой, не содержащей токсических веществ, судят об уровне токсического эффекта продуктов износа автомобильной шины. Технический результат - возможность оперативно оценить вредность продуктов износа различных шин при их сопоставлении между собой. 3 ил.

Стенд для исследования автомобильной шины // 2529562

Тело вращения, выполненное в виде конического барабана 5, совместно с автомобильным колесом 8 и установленной на нем исследуемой шиной 9 помещены в закрытую камеру 1. Камера содержит фильтр 3 очистки поступающего в нее атмосферного воздуха и заборник воздуха 17 с патрубками 21 и 22, помещенными напротив зоны контакта шины с барабаном. Патрубки соединены воздуховодом с аспиратором 19 через фильтр 20 для сбора и отложения на нем продуктов износа автомобильной шины. Для имитации различных климатических условий с необходимой температурой и необходимой влажностью закрытая камера оснащена электрическим нагревательным элементом и соединена паропроводом с парогенератором. Технический результат - возможность получать продукты износа различных автомобильных шин в условиях умеренно форсированного износа для проведения экспресс-анализов их токсичности с использованием методов биотестирования и оценить вредность продуктов износа различных шин при их сопоставлении между собой. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.