Стенд для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин
Владельцы патента RU 2591541:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к установкам для проведения тяговых испытаний, а именно к стендам для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин. Стенд содержит раму, датчики опорных и горизонтальных реакций, блок контроля параметров испытаний, опорные площадки со сменными имитаторами опорной поверхности и стопорящее устройство с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальном направлении по ходу движения землеройно-транспортной машины. Достигается расширение диапазона имитации рабочих нагрузок за счет использования опорных площадок со сменными имитаторами опорной поверхности. 1 ил.
Изобретение относится к установкам для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин. Оно может быть использовано для измерения силы тяги, развиваемой машиной, крутящего момента на ведущих колесах, а также величин горизонтальных и опорных реакций, действующих на каждое из ведущих колес землеройно-траспортной машины.
Известен стенд для проведения тяговых испытаний одиночного колесного движителя (см., например, Василенко А.В. «Методика расчета тяговых качеств колесного движителя с крупногабаритными пневматическими шинами землеройно-транспортных машин», стр. 95-98), содержащий буксируемую трактором-тягачом раму, на которую устанавливают испытуемый колесный движитель от землеройно-транспортной машины, двигатель, который через привод обеспечивает его движение по опорной поверхности со скоростью, превышающей скорость движения трактора-тягача для создания эффекта буксования. Контрольно-измерительную аппаратуру устанавливали в кабине трактора-тягача, а измерительные датчики закрепляли внутри предварительно разобранных агрегатов привода колесного движителя.
Основными недостатками стенда являются необходимость установки на раму испытуемого колесного движителя от землеройно-транспортной машины, разборки и сборки его привода для монтажа измерительных датчиков, необходимость в перевозке громоздкой конструкции при проведении испытаний на деформируемой или недеформируемой опорной поверхности, невысокая точность измерений, большой промежуток времени, необходимый для подготовки и проведения тяговых испытаний.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является сцепка кабины скрепера с колесным движителем и трактора-тягача для имитации реальной работы скрепера (см., например, Ульянов Н.А. «Теория самоходных колесных землеройно-транспортных машин», стр. 246-250), содержащего трактор-тягач, кабину скрепера, раму с колесным движителем, электромагнитную тормозную муфту, создающую тормозное усилие на колесном движителе, необходимое для имитации его реальной работы, и измерительные датчики, вмонтированные внутрь предварительно разобранных агрегатов привода колесного движителя.
Основными недостатками этого устройства являются узкий диапазон имитации рабочих нагрузок, невысокая точность измерений, необходимость в разборке и сборке агрегатов привода колесного движителя для установки датчиков, необходимость в перевозке громоздкой конструкции при проведении испытаний на различных типах опорных поверхностей.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение отмеченных недостатков.
Указанный результат достигается тем, что в известный стенд для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин, содержащий раму, датчики опорных и горизонтальных реакций, блок контроля параметров испытаний, при этом датчики горизонтальных и опорных реакций соединены с блоком контроля параметров испытаний, дополнительно введены опорные площадки со сменными имитаторами опорной поверхности по числу ведущих колес испытуемой землеройно-транспортной машины, стопорящее устройство, размещенное в задней части рамы, при этом опорные площадки установлены на раму с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальном направлении по ходу движения землеройно-транспортной машины и соединены с рамой упругими элементами, на которых закреплены датчики горизонтальных реакций, а датчики опорных реакций установлены между опорными площадками и рамой.
Сущность изобретения поясняется фигурой, где показана схема взаимодействия размещенных на раме элементов стенда. На фигуре обозначены: 1 - рама, 2 - опорные площадки по числу ведущих колес землеройно-транспортной машины, 3 - сменные имитаторы опорной поверхности, 4 - стопорное устройство, 5 - датчики опорных реакций, 6 - опорные элементы, 7 - упругие элементы, 8 - датчики горизонтальных реакций, 9 - блок контроля параметров испытаний.
Опорные площадки 2 предназначены для осуществления взаимодействия ведущих колес землеройно-транспортной машины с закрепленными на них сменными имитаторами опорной поверхности 3.
Сменные имитаторы опорной поверхности 3 предназначены для имитации деформируемых и недеформируемых опорных поверхностей, имеющих различные коэффициенты скольжения. Применяя их, можно имитировать движение машины в различных дорожных условиях при проведении тяговых испытаний. Сменные имитаторы опорной поверхности могут быть выполнены из композитных материалов.
Возвратно-поступательное перемещение в горизонтальном направлении по ходу движения машины опорных площадок 2 может быть обеспечено, на пример, с помощью шарообразных опорных элементов 6 на которые устанавливаются опорные площадки 2.
Упругие элементы 7 предназначены для возвращения в исходное положение опорных площадок 2 при взаимодействии ведущих колес машины и сменных имитаторов опорной поверхности 3, закрепленных на этих опорных площадках 2. На упругих элементах 7 закреплены датчики горизонтальных реакций 8.
Стопорное устройство 4 предназначено для неподвижного закрепления, например, жестким буксиром машины за раму 1 стенда во время проведения тяговых испытаний и может быть выполнено, например, в форме металлического крюка.
Стенд для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин функционирует следующим образом. Машина ведущими колесами наезжает на сменные имитаторы опорной поверхности 3 опорных площадок 2, после чего ее неподвижно закрепляют, например, жестким буксиром за стопорное устройство 4. Ведущие колеса, вращаясь, взаимодействуют со сменными имитаторами опорной поверхности 3, имитирующими деформируемую или недеформируемую опорную поверхность, имеющих различные коэффициенты скольжения, в результате чего происходит передача горизонтальных и опорных реакций через опорные площадки 2, опорные 6 и упругие 7 элементы и далее на датчики горизонтальных 5 и опорных 8 реакций, закрепленных непосредственно на элементах стенда и передающих сигналы на блок контроля параметров испытаний 9, которые соответствуют величинам горизонтальных и опорных реакций, возникающих в результате взаимодействия ведущих колес машины и сменных имитаторов опорной поверхности 3.
Такая конструкция стенда позволяет проводить тяговые испытания землеройно-транспортных машин без разборки агрегатов привода колесного движителя с возможностью контроля измеряемых величин с высокой степенью точности.
Совокупность отличительных свойств стенда для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин обеспечивает новое качество, а именно возможность проведения тяговых испытаний с имитацией деформируемых и недеформируемых опорных поверхностей с помощью сменных имитаторов опорной поверхности, имеющих различные коэффициенты скольжения и используя внешнюю систему контроля тяговых параметров машины, размещенную непосредственно на элементах стенда.
Положительный эффект при использовании предложенного изобретения состоит в повышении точности измерений за счет использования внешней системы контроля тяговых параметров машины, возможности имитации деформируемых и недеформируемых опорных поверхностей при уменьшении временных сроков на подготовку и проведение тяговых испытаний.
Предлагаемое техническое решение реализуемо, так как все его элементы могут быть выполнены на основе узлов, агрегатов и средств измерений, производимых промышленностью.
Стенд для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин, содержащий раму, датчики опорных и горизонтальных реакций, блок контроля параметров испытаний, при этом датчики горизонтальных и опорных реакций соединены с блоком контроля параметров испытаний, отличающийся тем, что дополнительно введены опорные площадки со сменными имитаторами опорной поверхности по числу ведущих колес испытуемой землеройно-транспортной машины, стопорящее устройство с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальном направлении по ходу движения землеройно-транспортной машины и соединены с рамой упругими элементами, на которых закреплены датчики горизонтальных реакций, а датчики опорных реакций установлены между опорными площадками и рамой.
