Способ измерения давления воздуха в пневматической шине

,ЯО 14 5 51)4 С 01 1 17/О Я 1, лЕ.,; . ф .яч ЕТЕНИЯ 24-10 Бюл. В 47сследовательскранспорта МССРс, И.В.Булат лабоДАВЛЕНИЯ ВОЗШИНЕется техничесмобилей. Цель ь производитель- ширить область сначала опреу аЖ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДУХА В ПНЕВМАТИЧЕСКО (57) Изобретение кас кой эксплуатации авт изобретения - повыси ность измерений и ра применения. Для этог деляют жесткость боковины 5 покрышки (БП) в осевом направлении, затемпо БП 5 наносят удар пьезоэлементом7, расположенным в корпусе 8, закрепленном на сердечнике 9 электромагнита. Скорость движения пьезоэлемента7 при ударе - величина заданная, причем сила удара превышает жесткостьБП 5. Генерированный пьезоэлементом7 сигнал измеряют посредством измерительной схемы 12, обладающей малымвременем заряда и большим временемразряда, и по измерительному прибору13, отградуированному в единицахдавления, считывают показания, Причем, о давлении воздуха 2 в шине сдят по максимальному значению сигнала пьезоэлемента 7. 4 ил.Изобретение относится к технической эксплуатации автомобилей и пред-, назначено для измерения давления воздуха в пневмошинах различных транс портных средств.Целью изобретения является повы шение производительности измерений и расширение области применения,На фиг.1 изображена схема реализации предлагаемого способа; на фиг,2 - график зависимости деформации шины от усилия; на фиг.З - схема определения жесткости боковины покрышки;на фиг,4 - график зависимости макси мального значения сигнала пьезоэлемента от давления воздуха в пневмошине.Способ осуществляют следующимобразом. 20Сначала определяют жесткость бо"кбвины покрьппки надавливая на неепьезоэлементом до тех пор, пока бо -ковина не начнет прогибаться. Этавеличина усилия и есть жесткость боковины покрышки. Следует отметить,что при малых значениях усилия де -формируется, сж имается только материал покрышки за счет своей упругости,а затем по мере нарастания усилия, 30преодолевающего конструкционную жесткость покрышки, изгибается часть боковины покрышки, к которой приложеноусилие. После этого по боковине шинынаносят осевой удар пьезоэлементомс такой скоростью, чтобы его скоростьдвижения с одной стороны соответствовала наперед заданному значению ас другой стороны обеспечивала силуудара, большую по величине,чем определенная ранее жесткость боковиныпокрышки. Затем измеряют генерированный пьезоэлементом при ударе сигнал,величина которого зависит от реакциишины: чем выше давление воздуха в 45пне, тем она жестче, тем корочевремя удара и больше сила реакции.Поэтому о давлении воздуха судят помаксимальному значению электрическогосигнала пьезоэлемента.50П р и м е р, Для измерения давле-.ния (фиг.1) выбраны автомобильныешины типа 220"508, включающие камеру1, в которую под давлением закачивается воздух 2, и покрышку 3, имеющую.протектор 4 и боковину 5, Шины смонтированы на ободе 6,Удар наносится пьезоэлементом 7из пьезокерамики ЦТС, находящимся в корпусе 8, укрепленном на сердечнике 9, который вместе с соленоидом 10 образует электромагнит. Эпектро-. магнит обеспечивает разгон сердечника 9 с пьезоэлементом 7 до максимальной скорости при ударе 15 м/с и питается переменным напряжением 220 В. Перед пьезоэлементом установлен боек 11. Вес пьезоэлемента 0,025 кг, общий вес всех движущихся элементов 7-11 0,550 кг. Электромагнит с пьезоэлементом 7 устанавливают горизонтально против боковины 5 покрышки 3 на расстоянии 0,15 м от нее.Измерение максимального значения сигнала, выработанного пьезоэлементом 7 при ударе, осуществляют измерительной схемой 12, обладающей для удобства наблюдения малым временем заряда и большим временем разряда. По измерительному прибору 13. отградуированному в единицах давления, считывают показания.Для определения конструктивной жесткости боковины покрышки к ней в осевом направлении через шток 14 прикладывают возрастающее усилие Е (фиг,2), фиксируя величину деформации Л, Как видно из графика на фиг,2, после достижения силы величи" ны Е, требуется меньшее приращение для такого же увеличения деформации, т,е, заметно. уменьшается наклон линии. Величина Р ж характеризует жест- кость боковины покрышки при рабочем давлении воздуха в камере, а величина Д- соответствующая ей предельная деформация. Для шины типа 220 "508 эти величины равны соответственно 15 кг и 5 мм, Необходимые параметры соленоида 10, обеспечивающие деформацию при ударе, большую чем Л = 5 мм, а следовательно, и силу удара, большую чем Р = 15 кг, определяют при помощи приспособления, представляющего собой пару нормально разомкнутых контактов 15 (фиг,З), один из которых укреплен на штоке 14, свободно проходящем через корпус 16, а другой жестко связан с корпусом 16, неподвижно установленном на станине. Расстояние между контактами больше, чем Д . Сердечник 9 электромагнита устанавливается соосно штоку 14 и при включении напряжения бойком 11 наносится удар по штоку 14. Если при ударе контакты 15 замкнутся (например, с подачей светового или3 144 звукового сигнала), значит сила удара превышает жесткость боковины 5 покрышки 3.Скорость движения при ударе варьируют путем изменения расстояния между бойком 11 и боковиной 5, за счет чего меняется скорость сердечника 9 и укрепленных на нем корпуса 8 с пьезоэлементом 7 и.бойком 11.Для данного типа автомобильной шины в интервале рабочих давлений в ней. от 3 до 6 атм лучшая. корреляция между электрическим сигналом пьезоэлементом 7 и давлением воздуха .наб" людается при скорости 10-12 м/с. На фиг.4 представлена типичная зависимость максимального значения электрического напряжения, снимаемого с пьезоэлемента при ударе, от давления воздуха в пневмошине размера 220 508. Погрешность предлагаемого способа по результатам многократныхизмерений составляет не более 1,5%,Описанный способ измерения давления воздуха в пневматических шинах позволяет значительно повысить производительность и расширить область применения, Это создает условия для б 504надежного контроля давления в шинах на оптимальном уровне, что обеспечивает снижение износа.шин, снижение расхода шин и топлива автомобильным транспортом. Формула изобретенияСпособ измерения давления воздухав пневматической.шине, заключающийсяв том, что предварительно, определяютжесткость боковины .покрышки шины восевом направлении, затем деформируютбоковую поверхность шины усилием,направленным вдоль оси шины, котороепередается пьезоэлементом, и измеря"ют генерированный пьезоэлементом сигнал, по максимальной величине которого судят о давлении воздуха в шине,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительностиизмерений и расширения. области применения, деформацию боковой поверхности шины создают путем удара пьезо 2 я элементом с заданной скоростью, причем сила удара превышает жесткостьбоковины покрышки шины, а генерированный пьезоэлементом сигнал измеряют в момент удара.1446504 30 А 5 Ф, ЯаЮмюию а Рги Состй нитель Техред М,Мор.Невс ентал С.Пекар ак 7 ГКНТ ССС обретенияРаушская ул. Проектная роизводственно-полиграфическ прият Ужг Ъ 4 Ч1,Ъ каз 6740/47 ИИПИ Государственного 113035, Тираж омитета по осква, Жектор,Г,Решетник Подписноеи открытиям пб., д. 4/5