Способ испытания транспортного средства (варианты)



Способ испытания транспортного средства (варианты)
Способ испытания транспортного средства (варианты)
Способ испытания транспортного средства (варианты)
Способ испытания транспортного средства (варианты)
Способ испытания транспортного средства (варианты)

 


Владельцы патента RU 2573028:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) (RU)

Группа изобретений относится к области испытаний автотранспортных средств, а именно к испытаниям на статическую поперечную устойчивость транспортного средства. Способ испытания транспортного средства включает размещение транспортного средства на опорной горизонтальной поверхности и приложение к нему усилия. Создают опрокидывающий момент относительно продольной оси транспортного средства до отрыва колес одной его стороны от опорной горизонтальной поверхности. Затем прилагают усилие к подрессоренной части транспортного средства перпендикулярно его продольной оси в плоскости, проходящей через геометрический центр масс, после чего измеряют угол крена подрессоренной части. По первому варианту определяют угол статической поперечной устойчивости транспортного средства. По второму варианту определяют величину опрокидывающего момента и вычисляют угол статической поперечной устойчивости транспортного средства. Достигается возможность испытания транспортного средства на статическую поперечную устойчивость без применения стенда с опрокидывающей платформой. 2 н. и 2 з.п ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области испытаний автотранспортных средств, а именно к испытаниям на статическую поперечную устойчивость транспортного средства.

Известен способ определения угла статической поперечной устойчивости транспортного средства, регламентированный межгосударственным стандартом [ГОСТ 31507-2012 «Автотранспортные средства. Управляемость и устойчивость. Технические требования и методы испытаний». М.: Стандартинформ, 2012 г., с. 53]. Способ заключается в том, что испытуемое транспортное средство устанавливают на опорной поверхности опрокидывающей платформы таким образом, чтобы его продольная ось была параллельна оси поворота платформы. Управляемые колеса транспортного средства должны находиться в положении, соответствующем прямолинейному движению. Стояночный тормоз при этом должен быть включен. Платформу наклоняют до величины угла, при которой наблюдается отрыв колес одной стороны одиночного транспортного средства от опорной поверхности. Эта величина и принимается за αсу - угол статической поперечной устойчивости транспортного средства.

Для вновь создаваемых лабораторий по испытаниям автомобилей применение данного метода представляет собой сложную техническую задачу, так как опрокидывающий стенд - дорогостоящее сооружение, довольно сложное в изготовлении. Кроме того, необходимы значительные площади для его стационарного размещения и, наконец, требуются средства на его эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт и пр.

Наиболее близким к заявляемому является способ испытания транспортного средства [Патент №2244911, G01M 17/00, B60T 17/22. Способ испытания стояночной тормозной системы транспортного средства. Блянкинштейн И.М., Ильин A.M. заявл. 07.08.2000, опубл. 20.01.2005], для реализации которого необходимы лебедка, трос, динамометр и испытуемое транспортное средство. Испытания проводят следующим образом. Устанавливают транспортное средство на опорную горизонтальную поверхность. Трос лебедки через динамометр прикрепляется к испытуемому транспортному средству спереди. Включают привод лебедки, развивают усилие в направлении продольной оси и контролируют по динамометру заданное усилие. Если транспортное средство с включенной стояночной тормозной системой остается неподвижным при приложенном усилии, то стояночная тормозная система исправна и наоборот.

Недостатком данного способа является то, что прикладываемое усилие к транспортному средству направлено вдоль его продольной оси, что не позволяет применить его для оценки поперечной статической устойчивости транспортного средства. В то же время определение параметра статической поперечной устойчивости транспортных средств регламентировано техническим регламентом «О безопасности колесных транспортных средств» и обязательно при сертификации автомобилей и для оценки их безопасности.

Задачей изобретения является создание возможности испытания транспортного средства на статическую поперечную устойчивость без применения стенда с опрокидывающей платформой с обеспечением эквивалентности измерения методу, регламентированному вышеназванным стандартом.

Поставленная задача решается тем, что в способе испытаний транспортного средства, включающем размещение транспортного средства на опорной горизонтальной поверхности и приложение к нему усилия, согласно изобретению создают опрокидывающий момент относительно продольной оси транспортного средства до отрыва колес одной его стороны от опорной горизонтальной поверхности, прилагая усилие к подрессоренной части транспортного средства перпендикулярно его продольной оси в плоскости, проходящей через геометрический центр масс, при этом измеряют угол φ крена подрессоренной части транспортного средства и определяют угол αсу статической поперечной устойчивости транспортного средства.

Поставленная задача достигается тем, что в способе испытаний транспортного средства, включающем размещение транспортного средства на опорной горизонтальной поверхности и приложение к нему усилия, согласно изобретению создают опрокидывающий момент относительно продольной оси транспортного средства до отрыва колес одной его стороны от опорной горизонтальной поверхности, прилагая усилие к подрессоренной части транспортного средства перпендикулярно его продольной оси в плоскости, проходящей через геометрический центр масс, при этом измеряют угол φ крена подрессоренной части транспортного средства и величину опрокидывающего момента Mо=F·H, а угол αсу статической поперечной устойчивости транспортного средства определяют по формуле

αсу=arcsin (Mо/(Gп·b·0,5)·tg((φ)), где

Mо=F·H - опрокидывающий момент, Н·м;

F - сила, приложенная к кузову транспортного средства, Н;

H - высота приложения силы, м;

b - ширина колеи транспортного средства, м;

Gп - сила тяжести массы подрессоренной части транспортного средства, Н.

При этом возможно создание опрокидывающего момента путем приложения усилия к подрессоренной части транспортного средства (кузову, раме) с помощью грузоподъемного механизма.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа посредством лебедки и рулетки, на фиг. 2 представлена схема реализации предлагаемого способа посредством грузоподъемного механизма и рулетки, на фиг. 3 - реализация предлагаемого способа посредством лебедки, динамометра и рулетки, на фиг. 4 - схема нагружения транспортного средства на горизонтальной поверхности боковой силой F, на фиг. 5 представлена схема поперечного наклона транспортного средства на наклонной опорной поверхности при наличии упругой подвески.

На фиг. 1 - 3 приняты обозначения: 1 - опорная горизонтальная поверхность с упорным бруском 2, 3 - лебедка, 4 - трос, 5 - рулетка, 6 - испытуемое транспортное средство, 7 - грузоподъемный механизм (домкрат или кран-балка), 8 - динамометр.

Предлагаемый способ по схеме, представленной на фиг. 1, реализуют следующим образом. Транспортное средство 6 устанавливают на опорную горизонтальную поверхность 1 вдоль упорного бруска 2. Трос 4 лебедки 3 прикрепляют к подрессоренной части испытуемого транспортного средства в плоскости, проходящей через геометрический центр масс (или как можно ближе к нему). Включают привод лебедки, развивают усилие до момента отрыва колес одной стороны транспортного средства от опорной поверхности. В момент отрыва всех колес одной стороны транспортного средства от опорной поверхности измеряют величину угла крена подрессоренной части автомобиля φ путем измерения рулеткой 5 высот (смещений в вертикальной плоскости) симметричных меток, предварительно нанесенных на кузове транспортного средства. Для нахождения угла αсу статической поперечной устойчивости необходимо определить значение h - высоты центра масс транспортного средства, которое можно взять в технических условиях производителя транспортного средства либо получить путем взвешивания транспортного средства по известной методике [Дорожные испытания автомобилей. С.А. Лаптев. М.: Машиностроение. 1962 г., с. 315]. Угол αсу статической поперечной устойчивости транспортного средства определяют по известной в теории автомобилей формуле:

b - ширина колеи транспортного средства, м;

h - высота центра масс транспортного средства, м;

φ - угол крена подрессоренной части транспортного средства, град.

Предлагаемый способ по схеме, представленной на фиг. 2, реализуется следующим образом. Транспортное средство 6 устанавливают на опорную горизонтальную поверхность 1 вдоль упорного бруска 2. С помощью домкрата или кран-балки 7 создают вертикально направленное усилие, приложенное к подрессоренной части автомобиля до момента отрыва колес транспортного средства от опорной поверхности. В момент отрыва всех колес одной стороны транспортного средства от опорной поверхности измеряют величину угла крена подрессоренной части автомобиля φ путем измерения рулеткой высот (смещений в вертикальной плоскости) симметричных меток, предварительно нанесенных на кузове транспортного средства. Угол αсу статической поперечной устойчивости транспортного средства определяют по формуле (1).

Предлагаемый способ по варианту 2 реализуется по схеме, представленной на фиг. 3. Транспортное средство 6 устанавливают на опорную горизонтальную поверхность 1 вдоль упорного бруска 2. Трос 4 лебедки 3 прикрепляется к подрессоренной части испытуемого транспортного средства 6 в плоскости, проходящей через геометрический центр масс (или как можно ближе к нему). Включают привод лебедки, развивают и контролируют по динамометру усилие до момента отрыва колес одной стороны транспортного средства от опорной поверхности. Для нахождения угла поперечной статической устойчивости необходимо знать величину Gп - массу подрессоренной части транспортного средства. Угол αсу статической поперечной устойчивости транспортного средства определяют по формуле

Mо=F·H - опрокидывающий момент, Н·м;

F - сила, приложенная к кузову автомобиля посредством лебедки, Н;

H - плечо приложения силы, м;

b - ширина колеи транспортного средства, м;

Gп - сила тяжести массы подрессоренной части автомобиля, Н.

Доказательство работоспособности предложенного способа проведем аналитически. Для этого рассмотрим схему (фиг. 5) крена транспортного средства, стоящего на наклоненной платформе с углом α, при деформации упругих элементов в подвеске и радиальной деформации шин. Опрокидывающий момент имеет величину

а роль восстанавливающего момента играет момент упругости подрессоренной массы транспортного средства в положении неустойчивого («безразличного») равновесия

Gп - сила тяжести массы подрессоренной части АТС, Н ;

hкп - плечо крена подрессоренной массы, м;

CΣуп - суммарная жесткость упругих элементов;

Δуп - деформация упругих элементов;

bу - рессорная база, м.

Из равенства Mо=Mуп получим плечо крена подрессоренной массы

Составим уравнения вертикальных реакций для правого и левого борта соответственно

φ - угол крена подрессоренной массы, град.;

Δb - величина смещения центра масс, определяемая как

Решая совместно (7), (8), получим

а затем в (9) подставив значение hкп (5), получим окончательный вариант уравнения распределения вертикальных реакций для правого борта транспортного средства

В момент начала опрокидывания транспортного средства правая реакция Ζп будет равна нулю. Следовательно, приравняв выражение (10) к нулю, можно будет определить величину угла α.

Теперь рассмотрим способ определения угла статической поперечной устойчивости αсу методом приложения опрокидывающего момента к транспортному средству, размещенному на горизонтальной опорной площадке. Рассмотрим предлагаемую схему (фиг. 4) крена транспортного средства, стоящего на горизонтальной опорной поверхности, при деформации упругих элементов в подвеске и радиальной деформации в шинах, обусловленных приложением к кузову боковой силы F, как минимум до начала отрыва колес правого борта от опорной поверхности. Опрокидывающий момент имеет величину, определяемую как

F - боковая сила, Н;

H - плечо приложения силы F, м.

А восстанавливающий момент (момент сопротивления сил упругих элементов подвески) определяется как

FΣуп - суммарная сила сопротивления упругих элементов подвески, н.

Из равенства Mо=Mв получим FΣуп

или, используя (4),

Рассмотрим уравнение вертикальной реакции правой стороны транспортного средства Ζп в положении отрыва колес правого борта от опорной поверхности в момент неустойчивого («безразличного») равновесия. Это уравнение (10) будет равно нулю тогда, когда будет равна нулю его составляющая

Решая совместно (15), (13) и выражая sinα, получим уравнение для нахождения угла статической поперечной устойчивости транспортного средства (предельного угла наклона опрокидывающей платформы, т.е. α=αсу)

откуда α=αсу=arcsin(Мо/(Gп·b·0,5)·tg((p))

Таким образом, получили искомую формулу (2).

Необходимые условия для реализации предлагаемых вариантов способа испытания транспортных средств следующие. Для применения способа испытаний по варианту 1 необходимо знать параметр h - высоту центра масс транспортного средства. А для реализации способа испытаний по варианту 2 необходимо знать параметр Gn - массу подрессоренной части транспортного средства.

Предлагаемый способ испытания транспортного средства обладает преимуществом в сравнении с прототипом, так как в дополнение к испытанию тормозных свойств транспортных средств он позволяет испытывать их на статическую поперечную устойчивость. Кроме того, он обладает преимуществом в сравнении со способом испытаний, регламентированным ГОСТ 31507-2012, т.к. позволяет определять угол статической поперечной устойчивости транспортных средств на горизонтальной площадке и отказаться от использования крупногабаритных и технически сложных стендов с опрокидывающей платформой и, следовательно, снизить затраты на проведение испытаний.

1. Способ испытания транспортного средства, включающий размещение транспортного средства на опорной горизонтальной поверхности и приложение к нему усилия, отличающийся тем, что создают опрокидывающий момент относительно продольной оси транспортного средства до отрыва колес одной его стороны от опорной горизонтальной поверхности, прилагая усилие к подрессоренной части транспортного средства перпендикулярно его продольной оси в плоскости, проходящей через геометрический центр масс, при этом измеряют угол φ крена подрессоренной части и определяют угол αсу статической поперечной устойчивости транспортного средства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опрокидывающий момент создают путем приложения усилия к подрессоренной части транспортного средства с помощью грузоподъемного механизма.

3. Способ испытания транспортного средства, включающий размещение транспортного средства на опорной горизонтальной поверхности и приложение к нему усилия, отличающийся тем, что создают опрокидывающий момент относительно продольной оси транспортного средства до отрыва колес одной его стороны от опорной горизонтальной поверхности, прилагая усилие к подрессоренной части транспортного средства перпендикулярно его продольной оси в плоскости, проходящей через геометрический центр масс, при этом измеряют угол φ крена подрессоренной части, определяют величину опрокидывающего момента Mo, вычисляют угол αсу статической поперечной устойчивости транспортного средства из выражения:
αсу=arcsin ((Mo/Gп·b·0,5)·tg(φ)), где
Mo=F·H - опрокидывающий момент, Н·м;
F - сила, приложенная к подрессоренной части транспортного средства, Н;
Н - плечо приложения силы, м;
b - ширина колеи транспортного средства, м;
φ - угол крена подрессоренной части транспортного средства, град.;
Gп - сила тяжести массы подрессоренной части, Н.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что опрокидывающий момент создают путем приложения усилия к подрессоренной части транспортного средства с помощью грузоподъемного механизма.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к способам проведения однонаправленных испытаний на износ динамическим способом для определения механического ресурса шаровых шарниров передней подвески легкового автомобиля.

Стенд содержит основание, направляющие, привод, устанавливаемые с возможностью замены друг на друга кривошипно-ползунный механизм или сменные эксцентрики различных форм и размеров, предназначенные для имитации условий эксплуатации и контактирующие с роликом, устройство регулировки амплитуды колебаний, верхнюю и нижнюю плиты с фиксаторами и опорами для крепления гасителя, съемные упругие элементы, пластину с грузом, силоизмерительное устройство, П-образный корпус крепления верхней головки шатуна или ролика, контактирующего с эксцентриком.

Изобретение относится к области технической диагностики и контроля технического состояния транспортных средств и предназначено, в частности, для контроля за состоянием сочленений элементов подвески транспортного средства.

Изобретение относится к испытательной технике. .

Изобретение относится к средствам диагностики колеса воздушного судна. .

Изобретение относится к способам определения эффективности амортизаторов транспортных средств. .

Изобретение относится к устройствам для испытания амортизаторов. .

Изобретение относится к устройствам для испытания транспортных средств, в частности к устройствам для испытания подвески транспортного средства с пневматическими шинами.

Изобретение относится к области испытаний амортизаторов и может быть использовано при проектировании вибрационной защиты различных технических систем и устройств.

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к устройствам для подъема кантованием аварийно опрокинутого колесного транспортного средства.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам, предназначенным для кантования двухосных подкатных тележек автоприцепов, и может быть использовано на конвейерном производстве при сборке прицепной техники.

Изобретение относится к области механизации вспомогательных процессов при ремонте транспортной техники. .

Изобретение относится к устройствам для технического обслуживания машин, в частности к конструкции подъемно-транспортных и диагностических устройств для технического обслуживания и ремонта колесных транспортных средств.

Изобретение относится к техническому обслуживанию машин, в частности к конструкции подъемно-транспортных и диагностических устройств для технического обслуживания и ремонта колесных транспортных средств.

Изобретение относится к техническому обслуживанию машин, в частности к конструкции подъемно-транспортных и диагностических устройств для технического обслуживания и ремонта колесных транспортных средств.

Изобретение относится к машиностроению и применяется для подъема легковых автомобилей при их техобслуживании и ремонте. .
Наверх