Устройство для определения радиуса качения упругого колеса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И ого устроиства сивных элеменвозникает опас- элементы, что рного вождениявысоких скоровные элементы ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Институт механики машин АН ГССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯРАДИУСА КАЧЕНИЯ УПРУГОГО КОЛЕСА(57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано при Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при экспериментальных исследованиях основных кинематических параметров колеса.Известно устройство для определения радиуса качения шин и средней скорости движения транспортного средства вдорожных условиях, которое содержит пассивные элементь. (экраны), излучающий элемент (фара), приемник излучения, формирователь импульсов, триггер, электронные ключи, датчик оборотов колеса, генератор, счетчики импульсов и цифровые индикаторы.Испытания транспортного средства с целью определения радиуса качения колеса с помощью известного устройства проводят следующим образом. Пассивные элементы устанавливают в начале и конце мерного участка пути по линии движения автомоби-. ля. Автомобиль разгоняют до заданной скорости и поддерживают ее постоянной при прохождении мерного участка пути, В момент пересечения начала мерного участка пассивный элемент экранирует источник излучений. Приемник излучений своим выходным сигналом через формирователь переключает триггер, который в свою оче.Я 2 1786371 5 С 01 В 21/00, 6 01 М 17/00 2экспериментальных исследованиях технических свойств упругого колеса, Цель изобретения - повышение точности и производительности измерения зэ счет автоматизации процесса определения радиуса качения колеса. В устройстве измеряется период одного оборота колеса и время прохождения мерного участка и результаты замера вводятся в блок вычисления, который производит расчет по программе и выдает результат в цифровом виде. 2 ил,редь отпирает ключи, Тогда через усилитель-формирователь и электронный ключ на счетчик начинают поступать импульсы датчика количества оборотов колеса, а через второй электронный ключ на счетчик импульсы от генератора импульсов времени. При пересечении автомобилем конца мерного участка источник излучения будет заэкранирован вторым пассивным элементом, В результате сигнал приемника излучения через формирователь переключит триггер в исходное состояние, ключи закроются. Количество оборотов колеса определяют по показанию индикатора счетчика, а длительность прохождения автомобилем мерного участка пути - по показанию индикатора счетчика времени,По полученным данным рассчитывают радиус качения шины и среднюю скорость автомобиля. К недостаткам известн относится применение пас тов, При высоких скоростях ность наезда на пассивные требует от оператора ювели автомобиля, особенно при стях, чтобы пропустить нассв пространстве между излучателем и приемником,Если даже удается работа такого устройства по результатам показаний прибора, оператор должен по этим результатам рассчитать по известной формуле радиус качения вручную.Цель изобретенйя -, повышение точноСтв И ПРОИЗЕОДИтЕЯВИОСтя ИЗМЕРЕНИЯ ЗВ счет автоматизации процесса определения величины радиуса качения колеса.Эта цель достигается тем, что устройство снабжено двумя световозвращателями и светоотражающей пленкой, размещенной на боковой поверхности колеса, источник света выполнен в виде двух осветителей, приемник в виде двух фотоэлектрических преобразователей, а регистратор выполнен в виде блока управления, счетчика времени прохождения базового участка пути, счетчика измерения периода вращения колеса, коммутатора и блока вычисления с цифропечатью.На фиг, 1 представлена блок-схема уст- ройства; на фиг, 2 - структурная схема алгоритма управления блоком вычисления. Устройство для определения радиуса качения колеса посредством измерения Т и с содержит фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) 1 и 2 с осветителями, блок 3 управления, счетчики 4 и 5, коммутатор 6 и блок 7 вычисления и цифропечатью.Устройство работает следующим образом.ФЭР 1 установлен на автомобиле и направлен к поверхности дорожного полотна, на которой установлены два световозвращателя на определенном расстоянии 5, Одновременно на боковые шины колеса приклеена световозвращающая пленка и на нее направлен ФЭП 2, прикрепленный к" кузову автомобиля,При испытательном заезде луч света, отраженный от первого встречного световоэвращателя ФЭП, преобразуется в элект-. рический импульс и запускает соответствующий счетчик времени (т), после чего второй ФЭП при первом попадании отражательной пленки, прикрепленной к шине в поле его зрения, запускает второй счетчик времени (Т), а при повторном останавливается и таким образом измеряется продолжительность одного оборота Т,Первый ФЭП при прохождении второго световозвращателя останавливает счетчик времени (1) и этим самым измеряет время прохождениймерного участка 5,Результаты измеренияи Т счетчиков 4 и 5 через коммутатор 6 по заранее составленной программе (фиг,2) на основании алТ Ягоритма г), = вводятся автоматиче 2 лски в блок 7 вычисления, где заранее записано в памяти значение 5 и 2 л (или 2 ),Яярезультаты расчета гк выводятся на индикаторе, а на бумаге печатается весь процессрасчета с указанием скорости движения иугловой скорости испытуемого колеса,10 Т ЯАлгоритм г) = является преоб 2 лг сразованием физического смысла радиусакачения колеса, определяемого по ГОСТ17697-72, т.е. отношение продольной со 15 ставляющей поступательной скорости колеса (Ч) к его угловой скорости ( и) )Чкгк = -ш1,20 однако Ч = Яй, а а = 2 л 1 = 2 л.1Подставив значения Ч) и щ получимпредложенный алгоритм для г,Использование предлагаемого способаопределения радиуса качения и устройства25 для его осуществления позволяет по сравнению с существующим повысить точностьизмерения максимальной скорости, топливной экономичности автомобиля, а также нетолько радиуса качения, но и определения30 таких параметров качения колеса, как силасопротивления качению колеса Р = М/г,Мполная окружная сила колеса Р), = - когкэффициент тангенциальной эластичности35 д Гкшины 1 = коэффициент продольного/скольжения колеса 3 =, которыесззгГкнормированы ГОСТ 17697-72.40 Возможности предложенного устройства не)исчерпываются измерением радиусакачения колеса. Оно может работать в режиме измерения скорости и в режиме тахомет-,ра,45 При выключении сигнала от ФЭП, может работать в режиме измерения скорости,реализуя алгоритм Ча - Я/1 (м/с) или Ча =3,6 БПри выключении сигнала от ФЭПможет работать в режиме измерения частоты2вращения, реализуя алгоритм ш = - - (с )2 л 6055 или ее ) - (мин ). При этОм мОжнОизмерить частоту вращения любого вала илибарабана, на котором можно наклеить полосусветоотражателя или нанести цеетоконтраст ную полосу.Предельная измеряемая частота вращения ограничена частотной характеристикой фотоприемника, которая составляет 6 - 8 кГц. Практический предел достигает и = 300000 мин ,Одновременно появляется возможность проведения исследований в реальных дорожных условиях с сокращением времени на подготовыку. к испытаниям и обработку результатов измерения,Формула изобретения Устройство для определения радиуса качения упругого колеса, содержащее платформу, связываемую с колесом и установленную с возможностью перемещения, источник света, приемник и регистратор, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, оно снабжено двумя световозвращателями и светооторажающей пленкой, размещенной на боковой поверхности колеса, истсчник света выполнен в виде двух осветителей, приемник - в виде двух фотоэлектрических преобразователей, а регистратор выполнен в виде блока управления, счетчика времени прохождения базового участка пути, счетчика измерения 5 периода вращения колеса. коммутатора иблока вычисления с цифропечатью, подключенного к.выходу коммутатора, каждый из фотоэлектрических преобразователей подключен через блок управления соответст венно к счетчику времени прохождениябазового пути и счетчику измерения периода вращения колеса, информационные и управляющие выходы счетчиков соединены с входами коммутатора, световозвращатели 15 установлены на базовом расстоянии друг отдруга по ходу движения колеса и предназначены для оптической связи первого осве-тителя с первым фотоэлектрическим преобразователем, установленным на плат форме, светоотражающая пленка предназначена для оптической связи вторых фотоэлектрического преобразователя и осветителя, установлен н ых на платформе,1786371 орректор С.Патруш Редэк аказ 242 Тираж ПодписноеЪВНИИПИТосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составител Техред М.М И.Поповгентал