Испытательный стенд

Испытательный стенд

Реферат

 

Использование: в машиностроении, преимущественно в автомобилестроении при испытании тормозных систем. Сущность изобретения: стенд снабжен устройством для изменения нормальных реакций, действующих на передние и задние колеса автомобилях, представляющих собой опорный гидроцилиндр, установленный шарнирно в горизонтальной плоскости на уровне центра масс автомобиля. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно оно может найти применение в автомобилестроении.

Известен стенд для испытания элементов тормоза транспортного средства (авт.св. N 1129099). Он содержит электродвигатель постоянного тока, соединенный посредством вала и муфты с инерционной массой и барабаном тормоза. Недостатком известного стенда является то, что на нем невозможно испытывать тормозную систему автомобиля в целом.

Известен стенд для испытания тормозов силовым методом. Он содержит электродвигатель, приводящий во вращение через редуктор ролики, на которые устанавливается заторможенными колесами автомобиль и производится их прокручивание. Недостатком его является то, что на нем не воспроизводится реальный процесс торможения автомобиля. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому стенду является инерционный тормозной стенд. Он содержит электродвигатель, передающий через муфту с редуктором и цепную передачу крутящий момент на кинематически связанные между собой ролики с лентами, на которые установлен колесами автомобиль, и маховики [1] Недостатком известного стенда является то, что на нем невозможно воспроизвести реальный процесс торможения. Указанный недостаток обусловлен тем, что в стенде при испытании тормозов включается электродвигатель и ленты с маховиком разгоняются до определенной угловой скорости, а затем производится их остановка путем включения тормозов автомобиля. Торможение лент производится с постоянным замедлением, т. к. создаваемые тормозами колес автомобиля и реализуемые моменты трения постоянным из-за статического положения автомобиля. В реальных же условиях торможения, вследствие наличия упругих элементов ходовой части (шин, подвески), происходит перераспределение нормальных реакций, действующих на передние и задние колеса. Кроме того, в процессе торможения имеют место также колебания подрессорной части автомобиля, представляющей собой колебательную систему относительно центра масс.

Целью изобретения является повышение точности испытаний тормозных систем автомобилей и расширение функциональных возможностей стенда путем воспроизведения на нем реального процесса торможения.

Достигается это тем, что испытательный стенд, содержащий электродвигатель, соединенный через муфты, цепную передачу и редуктор с кинематически связанными между собой роликами с лентами и маховиками, снабжен устройством для изменения нормальных реакций, действующих на передние и задние колеса автомобиля, представляющим собой опорный гидроцилиндр, установленный шарнирно в горизонтальной плоскости на уровне центра масс автомобиля и являющийся одновременно датчиком тормозной силы.

Наличие в стенде предлагаемого устройства позволяет имитировать реальный процесс торможения с учетом перераспределения и изменения нормальных реакций, что повышает точность испытаний тормозных систем. Кроме того, предлагаемый стенд обладает боле широкими возможностями, что позволяет испытывать на нем регуляторы тормозных сил и противоблокировочные устройства.

На фиг. 1 показана принципиальная схема стенда; на фиг.2 устройство для изменения нормальных реакций и схема действующих на автомобиль сил.

Стенд состоит (фиг. 1) из электродвигателя 1, приводящего в движение через муфты 2, редуктор 3 и цепную передачу 4 ролики 5 (фиг.2) с установленными на них лентами 6 и маховиками 7. Устройство для изменения нормальных реакций включает (фиг. 2) опорный гидроцилиндр 8, закрепленный шарнирно на автомобиле 9 и опоре 10 и установленный в горизонтальной плоскости на уровне центра масс автомобиля (точка А). Манометр 11 и тахометр 12 позволяют измерять давление в гидроцилиндре 8 и частоту вращения роликов 5.

Работает стенд следующим образом. На ленты 6 стенда устанавливается автомобиль 9, после чего включается электродвигатель 1 и разгоняются колеса автомобиля, ролики 5, ленты 6 и маховики 7 до требуемой угловой скорости, соответствующей поступательному движению автомобиля. Затем колеса автомобиля затормаживаются, а в контакте их с лентами 6 возникают тормозные силы Р_т1 и Р_т2, воспринимаемые цилиндром 8. Тормозные силы в контакте колес с опорной поверхностью (Р_т1 и Р_т2) и равная им сила со стороны гидроцилиндра 8, действующие на автомобиль, создают пару сил на плече h, т.е. возникает поворачивающий автомобиль момент, который увеличивает вертикальную реакцию Z₁ и уменьшает Z₂, т.е. имитируется процесс торможения автомобиля с перераспределением вертикальных реакций между осями. Кроме того, т.к. корпус автомобиля расположен на упругих элементах, то он поворачивается относительно центра масс (точка А) под действием момента от силы Р_т1 + Р_т2 на плече h. Вследствие того, что тормозная сила изменяется от 0 до Р_т Р_т1 + Р_т2, поворот корпуса идет с ускорением, из-за чего поясняется инерционный момент M_и I дополнительно перераспределяющий вертикальные реакции Z₁ и Z₂, а значит, и тормозные силы Р_т1 и Р_т2. Происходит "клевок" автомобиля и качание его относительно центра тяжести (точка А) как в реальном процессе торможения.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет воспроизвести на стенде реальный процесс торможения, а значит, получить более точные данные о работе тормозной системы и отдельных ее элементов (регулятор тормозных сил, противоблокировочное устройство и т.д.).

Формула изобретения

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД, содержащий электродвигатель, соединенный через муфты, цепную передачу и редуктор с кинематически связанными между собой роликами, с установленными на них лентами и маховиками, отличающийся тем, что он снабжен устройством для изменения нормальных реакций, действующих на передние и задние колеса испытуемого автомобиля, представляющим собой гидроцилиндр, шарнирно установленный в горизонтальной плоскости на опоре для контактирования с корпусом на уровне его центра масс, при этом управляющая полость гидроцилиндра сообщена с манометром для измерения тормозной силы испытуемого автомобиля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2