стенд для испытания гидравлических амортизаторов

Формула изобретения

Стенд для испытания гидравлических амортизаторов, состоящий из рамы с установленными на ней стойками, предназначенными для перемещения гидравлического амортизатора, и механизма привода, отличающийся тем, что гидравлический амортизатор с одной стороны своим корпусом шарнирно закреплен на горизонтально расположенной планшайбе, снабженной приводом ее управления при помощи конической передачи, а с другой - штоком также шарнирно на дугообразной формы балке, жестко присоединенной к стойкам, установленным подвижно в направляющих упомянутой планшайбы, причем дугообразной формы балка снабжена валом, подвижно расположенным в подшипниковой опоре рамы стенда, и подпружинена пружиной сжатия относительно последней, а сам вал снабжен гайкой, взаимодействующей с горизонтально размещенным винтом, несущим опорный каток, контактирующий со съемными имитационными неровностями, закрепленными на раме стенда.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области устройств и приспособлений и может быть использовано при исследовании работоспособности гидравлических амортизаторов различной транспортной техники.

Известен стенд для динамометрических испытаний гидравлических амортизаторов, описанный в книге Дербаремдикер А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей. М. Машиностроение 1965 г. Так, например, на стр.208-217 этой книги представлен ряд стендов, состоящих из рам, на которых установлены устройства в виде кривошипно-шатунных механизмов, обеспечивающих в итоге поступательные перемещения штоков амортизаторов в вертикальной плоскости с дальнейшей регистрацией и изучением колебательных процессов и силового нагружения их деталей с помощью различной по конструкции и устройству тензометрической аппаратуры. Несмотря на эффективность использования таких стендов все они обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что последние не имеют конструктивных возможностей, позволяющих имитировать неровности дорожного полотна в широком диапазоне их проявления.

Известен также стенд для снятия характеристик телескопического амортизатора и испытания его, описанный в книге Балабина И.В. и др. Испытания автомобилей: Учебник для машиностроительных техникумов по специальности «Автомобилестроение» / И.В.Балабин, Б.А.Куров, С.А.Лаптев. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - 192 с. Так на стр.96-99 этой книги представлены описание конструкции, принципиальная схема (рис.56) и работа такого стенда. Стенд состоит из рамы с направляющими, перемещающейся по ним траверсой, на которой закреплен амортизатор. Привод траверсы осуществляется с помощью передаточного механизма с частотой ее перемещения 0,8, 1,2, 1,6 и 2,5 Гц. Такой стенд, так же как и предыдущие, представленные в аналоге, имеет ограниченные возможности по созданию перемещений штока амортизатора, а следовательно, не позволяет имитировать его колебания в условиях, приближенных к эксплуатационным.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является создание стенда для испытания гидравлических амортизаторов, условия работы которого позволяют осуществлять колебания штоков и силовое нагружение их элементной базы в условиях, приближенных к эксплуатационным.

Поставленная цель достигается тем, что гидравлический амортизатор с одной стороны своим корпусом шарнирно закреплен на горизонтально расположенной планшайбе, снабженной приводом ее управления при помощи конической передачи, а с другой - штоком также шарнирно на дугообразной формы балке, жестко присоединенной к стойкам, установленным подвижно в направляющих упомянутой планшайбы, причем дугообразной формы балка снабжена валом, подвижно расположенным в подшипниковой опоре рамы стенда, и подпружинена пружиной сжатия относительно последней, а сам вал снабжен гайкой, взаимодействующей с горизонтально размещенным винтом, несущим опорный каток, контактирующий со съемными имитационными неровностями, закрепленными на раме стенда.

На чертеже показана принципиальная схема стенда.

Стенд для испытания гидравлических амортизаторов состоит из рамы 1, на которой с помощью подшипников 2 установлена планшайба 3, снабженная коническим колесом 4, взаимосвязанным с конической шестерней 5, присоединенной к приводу их управления, состоящему из передаточного механизма 6 и электродвигателя 7. На планшайбе 3 закреплены направляющие 8, на которых подвижно установлены стойки 9, жестко присоединенные к дугообразной формы балке 10, снабженной технологическими отверстиями 11. К планшайбе 3 шарнирно присоединен корпус 12 гидравлического амортизатора, а его шток 13 - к одному из технологических отверстий 11. К дугообразной формы балке 10 жестко присоединен вал 14, размещенный в опоре 15 рамы 1 и подпружиненный пружиной сжатия 16. На валу 14 закреплена гайка 17 с винтом 18, несущим на себе опорный каток 19 и рукоятку 20. Рама 1 стенда снабжена съемными имитационными неровностями 21.

Работает стенд для испытания гидравлических амортизаторов следующим образом. В зависимости от заданного режима работы гидравлического амортизатора, характерного для эксплуатационных условий, например, его корпус 12 совместно со штоком 13 устанавливают вертикально так, как это показано на чертеже, и присоединяют к дугообразной формы балке 10 через соответствующее технологическое отверстие 11 и к планшайбе 3. Затем, вращая рукоятку 20, перемещают по стрелке А опорный каток 19 так, чтобы он занял положение соответствующим контактам его с одним из видов имитационных неровностей 21, имитирующих определенное дорожное покрытие. Высота имитационных неровностей и характер их изменения по высоте могут быть различными (плавный, ступенчатый, прерывистый и т.д.) в зависимости, как от условий эксплуатации, так и от форсированного режима нагружения гидравлического амортизатора при испытаниях его на долговечность. Сами имитационные неровности 21 могут быть выполнены различными по профилю, то есть синусоидальными, с уступом, трапецеидального типа и так далее. После этого гидравлический амортизатор может быть подключен к регистрирующей тензометрической (не показано) или другого вида аппаратуре для снятия характеристик, интересующих исследователя, и после этого подается напряжение на электродвигатель 7, который передает вращающий момент на коническое колесо 4 через коническую шестерню 5 и передаточный механизм 6 (передаточный механизм позволяет в широких пределах изменять частоту вращения конического колеса 4). Но так как планшайба 3 жестко соединена с коническим колесом 4, то и оно начинает вращаться, например, по стрелке В. Такое вращение передается и стойкам 9 за счет того, что они находятся в соединении с направляющими 8, выполненными, например, в виде цилиндрических пальцев. Но так как дугообразной формы балка 10 жестко присоединена к стойкам 9 и валу 14, то и последний передает вращающий момент опорному катку 19, также действующий по стрелке В. Опорное колесо 19, перекатываясь по имитационным неровностям 21, которые по окружности верхней части стенда 1 выполнены, например, волнообразными, передает подобные перемещения валу 14 по стрелке С, сжимая и разжимая пружину сжатия 16. Такие перемещения способствуют возвратно-поступательному движению штока 13, что и создает силовое нагружение гидравлического амортизатора. В процессе испытаний гидравлического амортизатора можно менять не только высоту имитационных неровностей 21 и их профиль, и пружину сжатия 16, имеющую различную жесткость, но и наклон его, изменяя угол в правую или левую сторону, используя технологические отверстия 11 дугообразной формы балки 10. В итоге можно получить широкий спектр изменения нагрузок, воспринимаемых амортизатором от имитационных неровностей 21 и положения гидравлического амортизатора относительно его вертикальной оси симметрии.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет получить данные испытаний, приближенные к эксплуатационным условиям работы амортизатора.