устройство для проведения путевых испытаний колесных транспортных средств

Формула изобретения

1. Устройство для проведения путевых испытаний колесных транспортных средств преимущественно в процессе их движения по трассе, включающее накладку, закрепленную на колесе, отличающееся тем, что накладка состоит из отдельных съемных грузов, эксцентрично закрепленных на диске колеса со стороны наружной боковой поверхности на расстоянии, меньшем радиуса качения колеса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что съемный груз выполнен изогнутым концентрично окружности диска с возможностью непосредственного примыкания к его наружной боковой поверхности, при этом контактирующая с диском поверхность груза выполнена конгруэнтно наружной поверхности диска.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено болтом, установленным перпендикулярно к плоскости вращения колеса, с головкой переменного профиля на одном конце стержня и фиксирующей гайкой на другом, при этом стержень закреплен в эксцентрично расположенном отверстии на боковой поверхности диска колеса, а съемные грузы насажены на стержень между наружной боковой поверхностью последнего и фиксирующей гайкой.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено болтом, установленным параллельно плоскости вращения колеса и содержащим на противоположных концах стержня конические шайбы с фиксирующими гайками, между которыми на него насажены съемные грузы, и снабжено двумя вертикальными стойками, прикрепленными к боковой поверхности диска колеса, на верхних концах которых закреплен стержень болта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для проведения испытаний колесных транспортных средств, преимущественно автомобилей, в процессе их движения с целью оценки их прочности и других характеристик.

Известен способ дорожных испытаний автомобилей, включающий пробег по трассе с длинными поперечными волнами синусоидального профиля в различных режимах резонансных колебаний, промежуточные остановки и оценку состояния узлов автомобиля (см. напр. Яценко Н.Н. Форсированные полигонные испытания грузовых автомобилей, М. 1984, с.17).

Недостатком этого способа является необходимость в испытательных трассах, а также невозможность варьировать на ходу амплитуду колебаний ввиду неизменности профиля дороги.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для проведения путевых испытаний колесных транспортных средств в процессе их движения по трассе, включающее накладку, закрепленную на колесе [1] Накладки установлены на всех колесах.

Существенными недостатками известного устройства являются отсутствие возможности изменять амплитуду возмущения в процессе движения по трассе, а также негармонический характер процесса возмущения, обусловленные тем, что характер последнего определяется только геометрией контактирующих поверхностей накладок с дорогой, т.е. имеет место кинематическое возбуждение колебаний.

Кроме того, дорожное покрытие испытательной трассы быстро разрушается при воздействии металлических накладок.

При использовании накладок из других материалов они будут быстро разрушаться сами.

Все это увеличивает время испытаний и затраты на их проведение.

Целью изобретения является сокращение времени испытаний и затрат на их проведение путем устранения отмеченных недостатков.

Это достигается тем, что в устройстве для проведения путевых испытаний колесных транспортных средств в процессе их движения по трассе, включающем накладки, закрепленные на колесах, накладка состоит из отдельных съемных грузов, эксцентрично закрепленных на диске колеса со стороны наружной боковой поверхности с образованием зазора между ними и поверхностью трассы.

Съемный груз может непосредственно примыкать к наружной боковой поверхности диска, и их контактирующие поверхности могут совпадать по форме профилей.

Устройство может быть снабжено болтом, установленным перпендикулярно к плоскости вращения колеса и имеющем на одном конце стержня головку переменного профиля и фиксирующую гайку на другом, при этом стержень закреплен в эксцентрично расположенном отверстии на боковой поверхности диска колеса, а съемные грузы насажены на стержень между наружной боковой поверхностью последнего и фиксирующей гайкой.

Болт может быть установлен также параллельно плоскости вращения колеса и иметь на противоположных концах стержня конические шайбы с фиксирующими гайками, между которыми на него насажены съемные грузы.

При этом стержень болта может быть закреплен на верхних концах вертикальных стоек, прикрепленных к боковой поверхности диска колеса.

По сравнению с прототипом предлагаемое решение содержит новые признаки, заключающиеся в том, что накладка состоит из отдельных съемных грузов, эксцентрично закрепленных на диске колеса со стороны наружной боковой поверхности с образованием зазора между ними и поверхностью трассы.

Съемный груз может непосредственно примыкать к наружной боковой поверхности диска,а их контактирующие поверхности могут совпадать по форме профилей.

Устройство может быть снабжено болтом, установленным перпендикулярно к плоскости вращения колеса и имеющем на одном конце стержня головку переменного профиля и фиксирующую гайку на другом, при этом стержень закреплен в эксцентрично расположенном отверстии на боковой поверхности диска колеса, а съемные грузы насажены на стержень между наружной боковой поверхностью последнего и фиксирующей гайкой.

Болт может быть установлен также параллельно плоскости вращения колеса и иметь на противоположных концах стержня конические шайбы с фиксирующими гайками, между которыми на него насажены съемные грузы.

При этом стержень болта может быть закреплен на верхних концах вертикальных стоек, прикрепленных к боковой поверхности диска колеса.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено устройство для проведения испытаний колесных транспортных средств, продольный разрез по оси стержня (вариант с расположением стержня вертикально к плоскости вращения колеса); на фиг. 2 то же, (вариант с грузом, непосредственно примыкающим к наружной боковой поверхности диска); на фиг. 3 то же, (вариант с расположением стержня параллельно плоскости вращения колеса).

Устройство для проведения испытаний колесных транспортных средств включает съемные грузы 1 (как правило, в виде плоских кольцевых элементов), насаженные на стержень болта 2, имеющего на одном конце головку 3 переменного профиля и фиксирующую гайку 4 на другом. Отверстие 5 эксцентрично расположено в диске колеса 6.

Стержень болта 2 закреплен в отверстии 5 (варианты на фиг.1 и 2) с помощью фиксирующей гайки 4 и шайбы 7, при этом головка 3 болта расположена с внутренней стороны диска 6.

Вариант на фиг. 2 предусматривает выполнение съемного груза 1 криволинейной формы концентрично окружности диска 6, примыкающем к его наружной боковой поверхности, с которой он имеет одинаковый профиль.

Дополнительные (если они необходимы) грузы могут быть выполнены в виде пластин, прилегающих к наружной поверхности груза (фиг.2).

Вариант на фиг. 3 также предусматривает использование болта, но установленного параллельно плоскости вращения колеса.

Стержень болта 2 имеет на противоположных концах конические шайбы 8 (скосы соответствуют окружности наружного периметра диска 6 и служат для опирания на его обод) и фиксирующие гайки 4, между которыми и закреплены съемные грузы 1.

Для установки стержня болта 2 со стороны наружной боковой поверхности диска 6 возможно использование опорных стоек 9 (см.фиг.3), нижние концы которых прикреплены, например, болтом, непосредственно к диску (на чертеже не показано), а на верхних закреплены шайбы 8 и стержень 2.

Возможны также и другие варианты крепления съемных грузов, отличающиеся только частными конкретными деталями, не изменяющими сущности изобретения.

В любом варианте необходимо устанавливать съемные грузы 1 таким образом, чтобы между их нижней точкой и поверхностью трассы оставался зазор, исключающий контакт с дорогой.

Устройство работает следующим образом.

В ходе подготовки испытаний предварительно проводят расчет динамической нагрузки. Амплитуда F и частота периодической нагрузки определяются по формулам



где G вес груза,

r эксцентриситет центра тяжести груза;

V путевая скорость автомобиля;

R радиус колеса автомобиля;

g ускорение силы тяжести.

После монтажа устройства, которое не содержит каких-либо особенностей, начинается движение автомобиля по трассе, в качестве которой используют стандартную прямолинейную автотрассу с твердым покрытием.

Вес грузов и вариант их размещения (в т.ч. и эксцентриситет оси колес) рассчитывают по указанным выше формулам исходя из необходимости создания нужной нагрузки на колеса и возбуждение (через подвеску) на узлах автомобиля вибраций, приближенных к максимальным реальным, с учетом конструктивных особенностей автомобиля (в частности, колес и дисков).

При этом нагрузка на автомобиль от грузовых накладок на нескольких колесах будет наибольшей, когда эти грузы согласованы по фазе, так как они в этом случае суммируются.

Наличие грузов 1 на дисках колес 6 в процессе пробега приводит к динамическому гармоническому возбуждению колебаний автомобиля ( в отличие от кинематического возбуждения колебаний в прототипе).

Смену режимов испытаний производят в процессе движения автомобиля по трассе путем изменения путевой скорости и фаз вращения грузов колес, расположенных на одной оси, а на промежуточных остановках меняют грузы или их эксцентриситет.

Появление резонансных явлений определяется водителем по ощущению наиболее значительной амплитуды колебаний автомобиля на определенной скорости или по показаниям виброизмерительной аппаратуры.

По результатам отработки отдельных режимов пробега дают оценку состояния узлов автомобиля, а затем определяют необходимость изменения режимов испытаний или их прекращения.

Таким образом, изобретение позволяет значительно интенсифицировать процесс испытаний за счет оперативного изменения их режима, а также сократить их сроки и снизить материальные затраты, так как отсутствует необходимость в строительстве испытательных трасс.