Стенд для испытания рулевого управления автомобиля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИЙ 10 3 А М 17 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ена Трудовогоерно-строительОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМ,ФСВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский ордКрасного Знамени инженный институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 741089 кл, 6 01 М 17/06 1980,2. Миронов В.М, Стенд для исследования устойчивости гидроусилителяруля автомобиля хурал. ТрудыЧИМЗСХ, вып. 54 1972,3. Йсследование условий зксплуатации автомобилей семейства МАЗ 503 в г,Ленинграде и Ленинградскойобласти, эффективности работы и нагруженности их управляемых осей ирулевых управлений. Л., ЛИСИ,1975,номер гос.рег. 73036991(прототип).(54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ, содержащий раму с закрепленным на нейпосредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный .нагружатель моста вертикальной нагрузкой, систему гидроусилителя испытываемого рулевогоуправления, гармонический задатчикуглов поворота рулевого вала иэлектроизмерительную аппаратуру,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности определения характеристик испытываемогорулевого управления он снабженустановленными на основании с возможность вращения опорными плошадками для установки на них управляемых колес моста, инерционными массами, закрепленными на упомянутыхплощадках для нагружения шин управляемых колес при их угловых колебаниях, механизмбм отключения упомянутого задатчика от рулевого вала игидромотором,установленным на рамеи связанным с рулевым валом черезмуфту.Изобретение относится к технике испытаний и исследований рабочихпроцессов в автомобильных рулевыхуправлениях и может быть использовано как в процессе доводки вновьсоздаваемых конструкций рулевых управлений, так и в процессе эксплуатации и ремонта для контроля идиагностики их эксплуатационныхсвойств.Известен стенд для испытанийотдельных элементов или комбинацийэлементов рулевых управлений: рулевых механизмов, гидроусилителей,или тех и других вместе.ШДанный стенд прежде всего неучитывает всех реальных связейиспытуемых элементов с другими элементами рулевых управлений и всилу этого не позволяет использовать получаемую на них в процессе .испытаний информацию даже для приближенной оценки свойств всего рулевого управления,10 20 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 поверх- ЗР ностью, испытуемого рулевого управления, собранного.по реально существующей схеме с сохранением всех его реальных связей с рамой и управляемыми колесами, аппаратуры пита ния гидроусилителя и измерительной аппаратуры, систему нагружения управляемого моста вертикальной нагрузкой 21 .Недостатком этих стендов являет ся реализованный в них способ создания вертикальной нагрузки ва 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 у подвески мостом с управляемыми колесами, балластный нагружательмоста вертикальной нагрузкой,систему питания гидроусилителя испытываемого рулевого управления,гармонический задатчик углов поворота рулевого вала и электроизмерительную аппаратуру 3Недостатки известной конструкции стенда - условность схемы связи управляемых колес испытуемогорулевого управления с опорной поверхностью., вносящей искажения вмеханизм нагружения его элементови снижающей точность определяемыххарактеристик, воспроизведение одного режима движения испытуемогорулевого управляения - гармонического, не позволяющего с высокойточностью определить его инерционные и демпфирующие свойства, поскольку предполагает использованиерасчетного метода выделения изопытной результирующей частотнойхарактеристики его инерционной идемпфирующей составляющих, ограниченность функциональных возможностей,связанная с невозможностьюконтроля на нем характеристик всехэлементов рулевого управления, вчастности шин .управляемых колес,обеспечивающих связь рулевого управления с опорной поверхностьюи, следовательно, определяющих реальный режим его функционирования.Цель изобретения - Повышение точности определения характеристик испытуемого рулевого управления.Поставленная цель достигаетсятем, что стенд для испытания рулевогоуправления автомобиля содержащийраму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом суправляемыми колесами, балластныйнагружатель моста вертикальной нагрузкой, систему питания гидроусилителя испытываемого рулевого управления, гармотический задатчикуглов поворота рулевого вапа излектроиэмерительную аппаратуру,снабжен установленными на основаниис возможностью вращения опорнымиплощадками для установки на нихуправляемых колес моста, инерционными массами, закрепленными наупомянутых площадках для йагружения шин управляемых колес при ихугловых колебаниях, механизмом отключения упомянутого задатчикаот рулевого. вала и гидромотором,установленным на раме и связаннымс рулевым валом через муфту. На чертеже представлена схемастенда для испытаний рулевых управ-.лений.Стенд содержит переднюю частьавтомобильной рамы 1, управляемыймост 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 соединитепьных 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 гармоническим 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 рулевогоуправления разъединяют с валом гидро мотора 27 размыканием муфты 26, поворотом рукоятки эксцентрика 25 штока22 перемещают в сторону шестерни 18,сжимая пружину 23 и прижимая черезподшипник 24 рейку 17 к шестерне 18,замыкая рулевой вал 19 испытуемогорулевого управления с гармоническимзадатчиком, Устанавливают требуемуючастоту гармонического синала выбором соответствующих ступеней в коробках 15 и 16 передач и приводного 5 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 регу лятора расхода и последующим включением насосной установки 28 пита- ния гидромотора последнему задают определенный режим вращения с постоянной угловой скоростью, который 65 через муфту 26 передается рулевому двухскоростного 1 электродвигателя.Устанавливают требуемую величинувертикальной нагрузки на управляемыймост подъемом и замыканием с рамой 15 соотвтствующго числа грузовыхпакетов 7 с помощью захватов 8 илебедки 9, Включают систему 11 питания гидроусилителя 31 и питаниеэлектроизмерительной аппаратуры.Включением электродвигателя 13 гармонического задатчика испытуемоерулевое 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 массы6, закрепленные на поворотных.площадках, .нагружают шины в плоскости З 0 колебаний масс и обеспечивают возможность измерения характеристикшин (упругих и демпфируюших). Пять -. шесть установившихся колебаний регистрируют на ленте осциллографа в виде 35 процессов работы всех элементоврулевого управления, представляющихсобой результаты преобразований сигналов соответствчющих датчиков в электрические сигналы и соответствующие 40 им отклонения световых зайчиков надвижущейся фотобумаге осциллографа.Описанная последовательность повторяют на других интересующих испытателя частотах, В результате испытаний 45 получают опытные частотные "характеристики процессов работы всехэлементов рулевого привода.1026033 ВНИИП аказ 4549/35 Тираж 873 Подписи ПП "Пате г,ужгород,ул.Проектная,4 или 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 инерционныесвойства элементов) испытуемого рулевого управления, Точность их определения также определяют погрешностью только измерительной аппаратуры.Таким образом, в предлагаемойконструкции стенда обеспечиваетсявоспроизведение всех реальных связеймежду элементами испытуемого рулевого 10 управления, рамой автомобиля и опорной поверхностью, а также реализациядлительного режима движения испытуемого рулевого управления - режимадвижения с постоянной скоростью, бла годаря чему обеспечивается возможность включения в работу шин управляемых колес и, следовательно, контроля их характеристик.