Стенд для испытания рулевого управления автомобиля

Стенд для испытания рулевого управления автомобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ, содержащий раму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный -нагружатель моста вертикальной нагрузкой, систему гидро- i . у;силителя испытываемого рулевого управления, гармонический эадатчик углов поворота рулевого вала и электроизмерительную аппаратуру, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности определения характеристик испытываемого рулевого управления, он снабжен установленными на основании с возможность вращения опорными площадками для установки на них управляеi мых колес моста, инерционными массами , закрепленными на упомянутых (Л гшсхяадках для нагружения шин управляемых колес при их угловых колебаниях , механизмом отключения упомянутого задатчика от рулевого вала и гидр омотором,установленным на раме и связанным с рулевым валом через муфту. о tsD О О СО оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИЙ

3(5П G 01 М 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

1 (k

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3259788/27-11 (22) 16.03.81 (46) 30.06.83. Бюл. Р 24 (72) П.A.Кравченко, В.Г.Степанов и A.Ã.Áàøêàðäèí (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт (53) 629.113;8 .(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 774411008899 кл. G 01 М 17/06, 1980, 2. Миронов В.М. Стенд для исследования устойчивости гидроусилителя руля автомобиля урал-375 . Труды

ЧИМЗСХ, вып. 54 1972.

3. Йсследование условий эксплуатации автомобилей семейства МАЗ503 в r.Ëåíèíãðàäå и Ленинградской области, эффективности работы и нагруженности их управляемых осей и рулевых управлений. Л., ЛИСИ,1975, номер гос.per. 73036991(прототип). (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ, содер„„SU„„1026033 A жащий раму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный -нагружатель моста вертикальной нагрузкой, систему гидро,. усилителя испытываемого рулевого управления, гармонический задатчик углов поворота рулевого вала и электроизмерительную аппаратуру, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности определения характеристик испытываемого рулевого управления он снабжен установленными на основании с возможность вращения опорными площадками для установки на них управляемых колес моста, инерционными массами, закрепленными на упомянутых площадках для нагружения шин управляемых колес при их угловых колебаниях, механизмОм отключения упомянутого эадатчика от рулевого вала и гидромотором,установленным на раме и связанным с рулевым валом через муфту.

1026033

Изобретение относится к технике испытаний и исследований рабочих процессов в автомобильных рулевых управлениях и может быть использовано как в процессе доводки вновь создаваемых конструкций рулевых управлений, так и в процессе эксплуатации и ремонта для контроля и диагностики их эксплуатационных свойств.

Известен стенд для испытаний отдельных элементов или комбинаций элементов рулевых управлений: рулевых механизмов, гидроусилителей. или тех и других вместе.И1.

Данный стенд прежде всего не учитывает всех реальных связей испытуемых элементов с другими элементами рулевых управлений и в силу этого не позволяет использовать получаемую на них в процессе . испытаний информацию даже для приближенной оценки свойств всего рулевого управления, 10

Известны стенды, включающие часть автомобильной рамы, связанной через рессорную подвеску .с управляемым мостом, подшипниковые поворотные площадки для установки на них управляемых колес или дрУгие схемы их связи с опорной поверхностью, испытуемого рулевого управления, собранного.по реально существующей схеме с сохранением всех его реальных связей с рамой и управляемыми колесами, аппаратуры пита- З5 ния гидроусилителя и измерительной аппаратуры, систему нагружения управляемого моста вертикальной нагрузкой 2) .

Недостатком этих стендов являет- 4О ся реализованный в них способ создания вертикальной нагрузки на мост винтовым устройством, искажающий реальную схему связи управляемых колес с опорной поверхностью и, следовательно, непредсказуемо изменяющий формируемые поворачивающимися колесами нагрузки на рулевое управление.

Кроме того, влияние угловых колебаний колес на вертикальную деформацию рессор создает в принятой схеме вертикального нагружения моста дополнительный осциллятор коле» баний в рулевом управлении, который может повлиять на достоверность получаемых результатов. Вторым . недостатком этой конструкции стенда является также узкость диапазона функциональных возможностей,проявляющаяся в ограниченности определяемых характеристик рулевого 60 управления.

Известен также стенд для испытания рулевого управления автомо/ биля, содержащий раму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный нагружатель моста вертикальной нагрузкой,систему питания гидроусилителя испытываемого рулевого управления, гармонический задатчик углов поворота рулевого вала и электроизмерительную аппаратуру (3)

Недостатки известной конструкции стенда — условность схемы связи управляемых колес испытуемого рулевого управления с опорной поверхностью., вносящей искажения в механизм нагружения его элементов и снижающей точность определяемых характеристик, воспроизведение одного режима движения испытуемого рулевого управляения — гармоничес-. кого, не позволяющего с высокой точностью определить его инерционные и демпфирующие свойства, поскольку предполагает использование расчетного метода выделения из опытной результирующей частотной характеристики его инерционной и демпфирующей составляющих, ограниченность функциональных возможностей,связанная с невозможностью контроля на нем характеристик всех элементов рулевого управления, в частности шин .управляемых колес, обеспечивающих связь рулевого управления с опорной поверхностью и, следовательно, определяющих реальный режим его функционирования.

Цель изобретения — Повышение точ« ности определения характеристик ис« пытуемого рулевого управления.

Поставленная цель достигается тем, что стенд для испытания рулевого управления автомобиля содержащий раму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный нагружатель моста вертикальной нагрузкой, систему питания гидроуси лителя испытываемого рулевого управления, гармотический задатчик углов поворота рулевого вапа и злектроиэмерительную аппаратуру, снабжен установленными на основании с возможностью вращения опорными площадками для установки на них управляемых колес моста, инерционными массами, закрепленными на упомянутых площадках для иагружения шин управляемых колес при их угловых колебаниях, механизмом отключения упомянутого задатчика от рулевого. вала и гидромотором, установленным на раме и связанным с рулевым валом через муфту.

На чертеже представлена схема стенда для испытаний рулевых управ-лений.

Стенд содержит переднюю часть автомобильной рамы 1, управляемый

1026033 мост 2, соединенный с рамой рессор- ной подвеской 3 и управляемыми колесами 4, опорно-.поворотные . площадки 5 с закрепленными на них инерционными массами 6, центры которых расположены на расстоянии 1 от оси вращения поворотных площа- . док, систему нагружения моста вертикальной нагрузкой, состоящую из блоков грузовых пакетов 7, захватов

8, расположенных с двух сторон блока, лебедки 9., вращением входного вала 10 которой осуществляется подъем и опускание пакетов, систему 11 питания гидроусилителя испытуемого рулевого управления, состоящую из приводного электродвигателя, насоса, бака, фильтров и сое-! динитепьных шлангов, гармонический задатчик 12 углов поворота рулевого вала испытуемого рулевого управления, состоящий из приводного двухскоростного электродвигателя 13, червячного редуктора 14, двух последовательно соединенных ременной передачей коробок.15 и 16 передач кривошипно-шатунного мехайизма, зубчатая рейка 17 которого соединена с шестерней 18,жестко связанной с верхним концом рулевого вала 19 испытуемого рулевого управления, подшипниковой опоры 20 вала, жестко связанной с рамой, устройство размыкания рулевого" вала 19 испытуемого рулевого управления с гар(моническим задатчиком 12 углов поворота, состоящее из корпуса 21, выполняющего функции направляющей штока 22, отжимаемого вверх пружиной 23, подшипника 24 качения,обеспечивающего восприятие радиальной силы в зубчатом зацеплении рейки

17.и шестерни 18 (прижатия рейки) и перемещение рейки с минимальными потерями на трение в узле прижа--. тия, эксцентрика 25, к рабочей поверхности которого поджимается верхний конец штока 22 и с помощью которого осуществляется прижатие рейки 17 к шестерне 18 или их размыкание, муфту 26, обеспечивающую связь рулевого вала. 19 испытуемого рулевого управления с валом гидромотора 27, жестко закрепленного на раме стенда и снабженного насосной установкой 28 с регулятором расхода, позволяющей изменять скорость вращения гидромотора, опоры-катки

29 для удержание стенда от опрокидывания, испытуемое рулевое управление, включающее рулевой вал 19, рулевой механизм 30, гидроусилитель

31 и тягу 32, соединенную с поворотным рычагом управляемого колеса 4.

Стенд работает следующим образом.

Рулевой вал испытуемого рулевого управления разъединяют с валом гидромотора 27 размыканием муфты 26, поворотом рукоятки эксцентрика 25 штока

22 перемещают в сторону шестерни 18, сжимая пружину 23 и прижимая через подшипник 24 рейку 17 к шестерне 18, замыкая рулевой вал 19 испытуемого рулевого управления с гармоническим задатчиком. Устанавливают требуемую частоту гармонического синала выбором соответствующих ступеней в коробках- 15 и 16 передач и приводного

10

После выполнения всего цикла

0,испытаний по определению частотных характеристик в неподвижном, состоянии испытуемого рулевого управления осуществляют размыкание его вала 19 с гармоническим задатчиком

12 поворотом эксцентрика по стрелке, показанной на чертеже, и отводом рейки 17 из зацепления с шестерней 18. После этого рулевой вал

19 соединяют с валом гидромотора 27 с помощью муфты 26. Настройкой pery60 лятора расхода и последующим включением насосной установки 28 питания гидр@мотора последнему задают определенный режим вращения с постоянной угловой скоростью, который

65 через муфту 26 передается рулевому двухскоростного 1электродвигателя.

Устанавливают требуемую величину вертикальной нагрузки на управляемый мост подъемом и замыканием с рамой соответствующего числа грузовых пакетов 7 с помощью захватов 8 и лебедки 9. Включают систему 11 питания гидроусилителя 31 и питание электроизмерительной аппаратуры.

Включением электродвигателя 13 гармонического задатчика испытуемое рулевое управление переводят в режим гармонических колебаний с заданной частотой. Элементы рулевого управления нагружают . всеми составляющими реальной нагрузки при реальной .схеме их связи с опорной поверхностью и рамой Инерционные массы

6, закрепленные на поворотных.площадках, .нагружают шины в плоскости колебаний масс и обеспечивают возможность измерения характеристик шин (упругих и демпфируюших). Пять— . шесть установившихся колебаний регистрируют на ленте осциллографа в виде

35 процессов работы всех элементов рулевого управления, представляющих собой результаты преобразований сигналов соответствующих датчиков в электрические сигналы и соответствующие

40 им отклонения световых зайчиков на движущейся фотобумаге осциллографа.

Описанная последовательность повторяют на других интересующих испытателя частотах. В результате испытаний

45 получают опытные частотные "характеристики процессов работы всех элементов рулевого привода.

1026033

ВНИИПИ Заказ 4549/35 Тираж 873 Подписное

Фили ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое ктная, 4 валу 19 и всему рулевому управлению.

На ленте осциллографа регистрируют те же процессы, но не содержащие инерционных составляющих. Изменяя настройку регулятора расхода, обеспечивают режимы движения испытуемого ,рулевого УПравления с другими фиксированными скоростями.В результате получают зависимости регистрируемых усилий и моментов от скорости движения,т.е.демпфирующие характеристики элементов рулевого управления и рулевого управления в сборе. Точность определения этих характеристик определяют только погрешностью измерительной аппаратуры.

Соотнося частотные и скоростные (демпфирующие) характеристики с расчетом, определяют инерционные составляющие процессов или инерционные свойства элементов) испытуемого ру левого управления. Точность их определения также определяют погрешностью только измерительной аппаратуры.

Таким образом, в предлагаемой конструкции стенда обеспечивается воспроизведение всех реальных связей между элементами испытуемого рулевого управления, рамой автомобиля и опорной поверхностью, а также реализация длительного режима движения испытуемого рулевого управления — режима движения с постоянной скоростью, бла15 годаря чему обеспечивается возможность включения в работу шин управляемых колес и, следовательно, конт« роля их .характеристик.