Стенд для испытания пневматических шин

09) (И) СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБ ЛИК(71) Горьковский орцена Трудового Кра ного Знамени политехнический институт им. А. А. Жцанова и Горьковский госуцарственный университет им. Н. И, Лобачевского(53) 629,113.001.6(088.8) (56) 1, Авторское свицетедьство СССР Ию 652464, кл. С 01 М 17/02, 18.06. (прототип).(54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН, соцеркащий основание с консолью цля закреплениясступицы колеса с испытываемой шиной, устройство цля нагружения шины моментом, тангенциальной и осевой силами,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССОО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР опорную поцвижиую площацку, направляющие качения которой установлены на цо подиительной площацке, размещенной иа основании иа опорных роликах механизма нагружеиия и шарнирно соециненной сцентральной опорой с возможностью пес ремещении в рациальном направлении оъносительио шины, о т д и ч а ю щ и й с я тем, что с целью расширения циа пазона испытаний и сокращения времени орецеления параметров шин, направляющие качения опорной площацки установлены на поворотных валах, оцни концы которых сое цинены межцу собой шарнирно винтовым привоцом и снабжены катками, а цругие-связа ны с электропривоцом и смонтированы в шарнирных опорах на цополнительной плошал-Ж ке, которая снабжена механизмом поворо та, а механизм нагружения выполнен в вице по крайней мере трех поцъемников, равномерно распрецеленных по окружно сти с центром - на центральной опоре,Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам дляиспытания шин колесных транспортныхсредств и может быть использовано преимущественно на препприятиях автомобильной, авиационной промышленности ина шинных заводах.Известен стенц цля испытания пневматических шин, содержащий основание сконсолью цля закрепления ступицы колеса с испытываемой шиной устройстводля нагружения шины моментами, тангенциальной и осевой силами, опорную подвижную площацку, направляющие качениякоторой установлены на цополнительной 15площадке, размещенной на основании наопорных роликах механизма нагруженияи шарнирно соециненной с центральнойопорой с возможностью перемещения врапиальном направлении относительно 20шины 1 1 1 .Однако на этом стенде невозможнообеспечить различные режимы каченияшины, а следовательно, определить необходимые кинематические параметры шин.11 ель изобретения - расширение диапазона испытаний и сокращение времениопределения параметров шин.Поставленная цель достигается тем,что в стенде цля испытания пневматических шин, содержащем основание с консолью пля закрепления ступицы колесас испытываемой шиной, устройство плянагружения шины моментом, тангенциальной и осевой сидами, опорную поавижнуюплощадку, направляющие качения которой35установлены на дополнительной плошацке,размещенной на основании на опорныхроликах механизма нагружения и шарнирносоециненной с центральной опорой с воз 40можностью перемещения в рациальномнаправлении относительно шины, направляющие качения опорной площадки установлены на поворотных валах, оцни концыкоторых соепинены межцу собой шарнирновинтовым приводом и снабжены катка 45ми, а другие - связаны с электропривопом и смонтированы в шарнирных опорахна цополнительной плошацке, котораяснабжена механизмом поворота, а механизм нагружения выполнен в вице покрайней мере трех подъемников, равномерно распределенных по окружности сцентром - на центральной опоре,Такое выполнение стенца позволяетопределить каждый в отдельности кинематический коэффициент шины, оценитьболее цетально влияние на эти коэффициенты конструктивных и основных эксплуатационных факторов - нагрузки идавления в шине,На фиг. 1 схематично изображенстенд пля испытания шин, общий виа;на фиг. 2 - стенд, вип сверху; нафиг. 3 - стена, вип сбоку; на фиг. 4 -направляющие ролики.На фиг. 1 и 2 стенд показан без ме ханизма вертикального перемещения и уст ройства осевого нагружения шины вПредлагаемый стена содержит основание 1 с консолью 2 цля закрепления ступицы с испытываемой шиной 3, механизм 4 ве ртикал ьного пе ре мешен ия ( пля испытания шин различного диаметра), опорную поцвижную плошадку 5, установленную в поперечных направляющих 6 качения на дополнительной площадке 7, размещенной на основании на опорныхроликах 8 и шарнирно соединенной сцентральной опорой 9 с возможностьюперемещения в радиальном направлении относительно шины, посредством механизма нагружения, выполненного в вице ао крайней меретрех поцъемников, например гипроцилинцров 10 - 12, равномерно распрепеленных по окружности с.центром - на центральной опоре, и несущих опорные ролики 8.Дополнительная плошапка 7 соединена с центральной опорой 9 посредством шарового цилинцра 13 и направляющего стержня 14.Посрецством механизма нагружения -подъемников 10 - 12 аополнительная плошацка 7 имеет возможность наклоняться в поперечном относительно шины направлении. Кроме того, она выполнена поворотной в горизонтальной плоскости относительно шины 3. Поворот дополнительной площадки 7 в горизонтальной плоскости осу- ществляется посрецством механизма 15, выполненного, например, в вице смонтированного на опоре 16 гидроцилиндра 17, шток 18 которого соединен с рычагом 19 с помощью шарниров, связанным со стержнем и плошацкой 7. Наклон опорнойпоцвижной площадки 5 осуществляетсясоответственно с плошацкой 7 в поперечном направлении с помощью тех жегидроцилинцров 10 - 12,Направляющие 6 качения (например,ролики) расположены на поворотных валах 20 и 21, опии концы которыхсмонтированы в шарнирных опорах 22и 23, совмещенных с датчиками усилий(не показаны) цля измерения сил, действующих в контакте шины 3 с опорнойплощадкой 5. Другие концы валов 20и 21 установлены на поццерживающих102 оРРо й1О 45 3катках 24 и соеаинены между собой посредством хопового винта 25, гаек 26 и скоб 27, шарнирно.закрепленных на валах 20 и 21. Вал 20 имеет возможность поворачиваться в опоре 23, и вал 21 соединен с электроприводом 28, установленным на дополнительной площацке 7 на поцвижной опоре 22. Вал 21 имеет возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси. На винте 25 расположена муфта 29, обеспечивающая вращение хоцового винта.При необхоцимости направляющие 6 качения могут быть выполнены в вице направляющих роликов 30, установленных на валах 20 и 21 и взаимоцействуюших с направляющим брусом 31, смонтированным на цоподнительной площадке 7. При испытаниях центральная опора 9,стержень 14, шарнир 13 находятся поацентром пятна контакта испытываемойшины 3 с опорной плошацкой 5. Такаяустановка опоры 9, стержня 14, шарнира 13 и выполнение механизма нагружения в виае по крайней мере трех подъемников 10 - 12, равномерно распрецеленных по окружности с центром - нацентральной опоре, позволяют обеспечивать постоянство рациальной нагрузкина шину 3 и не вызывать ее боковойдеформации при наклоне дополнительнойплощадки 7. Центральная опора 9, взаимоаействуюшая со стержнем 14, прецотврашает боковое смешение плошацки 7при ее наклонах и поворотах. Плошацка 5при этом удерживается за счет сил сцепления ее с роликами 8. Осевое нагружение шины в стенде осуществляется спомощью устройства 32,Работа стенпа осуществляется слецуюшим образом.Испытываемая шина 3 поцжимаетсяк опорной площадке 5 с необхоаимой нормальной нагрузкой посредством механизма нагружения тремя гицроцилинцрами 10 - 12Траектория цвижения испытываемой шины 3 зацается перемещениемопорной площадки 5. Заданная траекторияплошацки 5 обеспечивается поворотом валов 20 и 21 соответственно в опорах 23и 22 с помощью хоаового винта 25 посрецством муфты 29, гаек 26, скоб 27.Овижение опорной плошацки 5 обеспечивают от электропривода 28 направляющие 6качения, размещенные на валу 21, Дляобеспечения различных траекторий цвижения испытуемой шины 3 поворачиваютхоцовой винт 25, Наклон пополнительной 7567 4площадки 7 и соответственно опорнойплощадки 5 в поперечном направленииосуществляется с поИошью гиароцилинаров 10 -12, Поворот опорной плошааки 5вокруг вертикальной оси производится спомощью гиароцилинпра 17 и шарнирносоециненного .с ним рычага 19. Гиароцилинары 10 - 12, 17 включены в ециную систему управления (не показана),О Для опреаеления кинематических коэффициентов (о", 5, ) на прецлагаемомстенде зацается радиус Р траектории качения опорной площацки 5, углы наклонавокруг горизонтальной оси и поворот вокругвертикальной оси аополнительной плошацки 7. При качении шины 3 записываются с помощью датчиков усилий боковаясила, возникающая в пятне контакта шиныс опорной площадкой 5,При опрецелении коэффициента о шиназакрепляется на консоли 2 вертикально(Ч= О, Х =О) и поа ней прокатываетсяопорная плошацка 5. Коэффициент с.опрецеляется по формуле 25рсСгде О - боковая жесткость шиньцР - рациус траектории качения площааки 5;- максимальная боковая сила, возникающая в пятне контакта шиныс опорной площадкой 5, при данной уставке и прокатыванни шины.Пои определении коэйициента р шина35установлена вертикально (Х=О). С помощьюмеханизма 15 осуществляют поворот вокругвертикальной оси цополнительной плошацки 7, а с ней соответственно, поворачивают 40опорную пдощааку на угол Ч и производятпрокатывание плошацки .5 по траектории сзацанным рациусом Й. Коэффициент р.определяется по формуле гце- угол поворота пдошааки 7;Ог - максимальная боковая сила, 50 возникающая в пятне контакташины с опорной площацкой 5при цанной установке и прокатывании шины.При определении коэффициента у 55 шина закрепляется на консоли вертикально и с углом 8=0, Посредством гицроцилинцров 10 - 12 наклоняют дополнительную плошадку 7 (а с ней соответственно3 10275 наклоняется опорная площадка 5 наугол 1, ), и осуществляют прокатываййе . площадки 5 по траектории с зацанным радиусом Р . Коэффициент ., определяется по формуле5 где Д - коэффициент упругости шины;ХО- угол наклона плошацки 7;М - нормальная нагрузка на шину;Р - максимальная боковая сиде, возникающая в пятне контакта шины с опорной площадкой 5 приданной установке и прокатываниишины.Испытания шин проводятся при различных радиусах качения с опорной площадки, различньх горизонтальных поворотах опорной площадки и ее наклонах, а также при различных внутренних цавлениях , воздуха в шине и нормальных нагрузкахна нее.Прецлагаемый стенд, кроме того, позволяет нагружать шину 3 осевой (боко, вой), тангенциальной (продольной) силами, моментами (поворотным и онрокицываю.щим.) и позволяет определять соответствен 30 но упругие жесткостные карактеристики шин: боковую, продольную и угловую жесткости. Осевое (боковое) нагружение шины в 67 Фпредлагаемом стенце осуществляют с помсипью устройства 32. Для нагружения шины 3 тангенциальной (продольной) силой опорную площадку 5 прокатывают поц шиной 3, жестко закрепленной на консоли 2, при поворотных валах 20 и 21, расположенных параллельно друг другу. Нагружение шины 3 поворотным моментом обеспечивается с помощью поворота дополнительной площадки 7 и соответственно плошацки 5, посредством гидроцилинцра 17 и шарнирно соединенного с ним рычага 19. Нагружение шаны 3 опрокидывающим моментом осуществляется наклоном цополнительной плошацки 7 и соответственно опорной площацки 5 в поперечном направлении, посредством гидронилиндров:10 - 12. Наличие механизма рациального нагружения позволяет в преалагаемом стенде определять и радиальную жесткость шин.Такое выполнение стенца позволяет получить значение кинематических коэффициентов шин как в лабораторных, так и в промышленных условиях. А в случае установки опорной плошацки на уровне поверхности цороги можно испытывать шины непосрецственно на колесах автомобилей.Предполагаемый экономический эффект от внедрения цанного стенца в народном хозяйстве только на прецприятиях автомобильной промышленности может составить цо 500 тыс. руб, в гоц,1027567 иг Ф Составитель Г. Луценкактор Ю. Середа Техред О.Неде га илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 4726/46 Тираж 87 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р