Способ испытания движителей и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ГОСП ОПИСАН ЗОБР АВТО 21) 3920461/27 22) 04.06.85 46) 23.08.87. 71) Московскийный институт юл. В 31автомобильно-до акоиг,2 АРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ УСВИДЕТЕЛЬСТ 72) В.В. Павло(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, а именнонх движителей, н предназначено преимущественно для испытания движителей в процессе поворота в естественных (натурных) условиях. Цель изобретения " повьппение точности заданиятраектории движения испытуемого движителя путем исключения влияния увода собственных движителей транспорт"ного средства, В процессе поворотаиспытуемого движителя 5 устраняетсявозможность его бокового заноса путем определения с помощью датчиковвеличины продольного смещения полюсаповорота транспортного средствана который навешен движитель 5, и по"следующего смещения движителя 5 спомощью тележки 3 и гидроцнлнндра 6по направляющим 2 транспортного средства 1 вдоль его продольной оси навеличину продольного смещения полюсаповорота при постоянном буксовании(юзе) движителя 5, соответствующегоданному смещению полюса поворота.Сигналы от датчиков поступают на ин"тегратор и усилитель сигналов. Припомощи гндроцнлиндра 6 тележка 3 сдвижителем 5 передвигается от исходного положения на величину смещеполюса поворота автоматически. 2 сИзобретение относится к испытаниям транспортных средств, а именно их движителей, и предназначено преимущественно для испытания движителей вВ процессе поворота в естественных (натурных) условиях.Целью изобретения является повыщение точности задания траектории движения испытуемого движителя путем исключения влияния увода собственных движителей транспортного средства.На Фиг. 1 показано устройство применительно к гусеничному испытуемому движителю, осуществляющее предлагае р, мый способ, вид сверху; на Фиг. 2 - то же, вид сбоку; на Фиг, 3 - блоксхема соединения приборов,н датчиков.Устройство для осуществления пред лагаемого способа имеет например, ко: лесное транспортное средство. 1, к остову которого параллельно его продольной оси прикреплены две направляющие 2, На направляющих 2 остова размещена тележка 3 с возможностью пере". 2 В мещения только вдоль указанных направляющих (устройства, ограничивающие вертикальное и поперечное перемещения тележки, не показаны), К тележке жестко прикреплена Ферма 4, выполненная из составных частей для изменения ее длины, к которой также жестко закреплен испытуемый движитель 5. Тележка 3 с Фермой 4 образуют механизм навески движителя 5 к остову транспортного средства 1.Движитель 5 имеет собственный ин-, дивидуальный привод гусениц (не показан), а центр масс движителя 5 распо- ложен по продольной оси Фермы 4, При- чем механизм навески обеспечивает крепление движителя 5 к Ферме 4 с возможностью его поворота в горизон тальной плоскости относительно вертикали, проходящей через центр масс движителя 5..Тележка 3 снабжена механизмом пе редвижения, состоящем из исполнительного устройства, например гидроцилиндра 6 двустороннего действия с собственным приводом обычной конструкции (не показан), управляющкъ элемент 7 которого своим входом соединен с согласующим элементом 8, а вы ходом - одновременно с входом исполнительного устройства б и согласующим элементом 8, что образует обратную связь по перемещению тележки 3 (на Фиг. 3 обратная связь показана пунктирной линией), выполненную, йапример, путем применения сельсинов по известной схеме.Привод тележки 3 снабжен системой стабилизации положения тележки и, следовательно, движителя 5 по отношению к положению продольного смещения полюса поворота транспортного средства 1, вызываемого явлением увода его шин. Система стабилизации выполнена иэ управляющей части и исполнительного устройства привода тележки 3. В качестве исполнительного устройства 6 : управляющим элементом 7 можно, например использовать широко применя" емую систему автоматического регули-. рования (САР) положения орудия трак торного агрегата, основным элементом которой является универсальный регулятор навесной системы (УРН), в частности, обеспечивающий позиционное регулирование положения орудия. Основу САР с УРН составляют типовой гидрараспределитель Р 75, гидравлический блок-регулятор, обеспечивающий по сигналам датчиков необходимое перемещение управляемого органа за счет впуска или вьплуска жидкости из гидроцилиндра 6 двустороннего действия. В САР имеется позиционный датчик, определяющий положение механизма на" вески (тележки 3), которое преобра" зуется в механически или электрический сигнал обратной связи, подаваеий на согласующий элемент 8. Для этого в САР используется механизм настройки .и управления, обеспечивающий непрерывное сравнение воспринятого датчиком и переданного обратной связью сигналов с сигналом, заданным настройкой, Разность сигналов вызывает перемещение золотника регулятора и, следовательно, соответствующее перемеще 1 лие исполнительного органа устройства 6. В качестве сигнала настройки может быть электрический сигнал, вырабатываемый за счет преобразования сигналов от датчиков продольного, ускорения 9, поперечного ускорения 10 и угловой скорости поворота 11 транспортного средства в горизонтальной плоскости, Датчиком положения тележки 3 на направляющих 2, т.е. Фактически положения продольного смещения полюса поворота транс" портного средства может, например, 1332175служить сельсин с известной схемой включения.Датчиками 9 и 1 О могут служить широко применяемые для испытаний транспортных средств потенциометрические датчики перегрузок типа МПили МП, а для измерения угловой скорости поворота транспортного средства 1 удобно использовать гироскопический датчик ДУС-ББ унифицированной конструкции, имеющий потенциометр, Выходные сигналы потенциометров датчиков 9-11 изменяются в диапазоне 0-6 В. Напряжение питания всех 15 датчиков составляет 6 В постоянного тока, а гиромотора датчика 1,1-27 В (установка датчиков не показана). Погрешность измерения параметров для указанных датчиков примерно +2,57 от диапазона измерения.Управляющая часть системы стабилизации выполняет преобразование электрических сигналов от датчиков 9- 11, а именно иктегрирование сигнала 25 датчика продольного ускорения транспортного средства (5 х) с последующим его делением на сигнал, поступающий от датчика 11 угловой скорости поворота (д) транспортного средства в горизонтальной плоскости, деление сигнала от датчика 1 О поперечного ускорения (у) на сигнал датчика 9.(х) с последующим умножением на сигнал 5 х:д.Для преобразования сигналов с дат-35 чиков 9-11 применяется интегратор 12, а для последующего усиления электрического сигнала, пропорционального продольному смещению полюса поворота Х, используется .усилитель 13. Ин О тегратор 12 представляет собой. устройство, объединенное с общеизвестным электронным развязывающим усилителем 13 постоянного тока, который преобразует сигнал по выходному напря жению. На вход усилителя 13 подается сигнал, снимаемый с выхода датчика 9 и пропорциональный параметру х. В состав интегратора 12 входит также широко применяемые электронно-множитель 50 ные устройства, обеспечивающие деление сигналов и их умножение. Эти устройства выдают результат практически мгновенно (с задержкой порядка нескольких микросекунд), что повышает общее быстродействие САР,положения тележки 3 по отношению к положению продольного смещения полюса поворота Х транспортного средства 1. Для осуществления операции умножения электрических сигналов от датчиков используются так называемые квадраторы, вы ходная величина с которых имеет определенную направленность.Направленность сохраняется для сомножителей различной полярности, что обеспечивает возможность перемещения тележки 3 (пропорционально параметру х) в любую сторону вдоль продольной оси транспортного средства 1. Уст ройства деления сигналов, входящие в интегратор 12, работают по методу неявных функций с помощью общеизвест ных логарифмических блоков. Соединение датчиков и приборов показано стрелками (фиг 3). Все приборы и дат. чики запитываются от источника энергии (схема не дана).Испытания проводят следующим образом.Поворачивая управляемые колеса транспортного средства 1, заставляют его передвигаться с заданной скоростью по траектории определенного радиуса. При этом тележку 3 устанавливают, предварительно совмещая продоль-. ную ось фермы 4 с задней осью транспортного средства, т,е. по линии расположения теоретического центра мгновенного вращения последнего.При повороте колесного транспорт" ного средства 1 вследствие явления увода шин и их бокового скольжения действительный центр мгновенного вращения смещается от теоретическЬго па- раллельно продольной оси транспортного средства на величину Х, определяющую продольное смещение полюса поворота транспортного средства. По сигналам датчиков ускорений хи у (фиг. 3) и угловой скорости сд(фиг. 3), поступающим в интегратор 12автоматически определяются следующиекинематические параметры;аРо хгде Ь - угол увода условной среднейсточки задней оси транспортного средства,Х =ря 6где Х - величина продольного смещенияполюса поворота транспортного средства 1, определяющаяпотребную величину передвижения тележки вдоль направляющих 2 остова;5 1 ЗЗ 21р; мгновенный радиус вращения(поворота) транспортногосредства, определенный посигналам датчиков, преобразованным в интеграторе 12 сиг 5налов, по выражению "5 хдУсиленный электрический сигнал с усилителя 13 подается в качестве сиг нала настройки в САР, обеспечивая йеремещение тележки 3 относительно Всходного ее положения на данную величину Х вдоль продольной оси транс-. портного средства 1. За счет сигнала датчика (например, сельсина 1 обратной связи, поступающего на согласующий элемент 8, связанного с управляемым элементом 7, механизм передвижения тележки 3 автоматически "отрабатывает" нужное ее перемещение на величину Х. Следовательно, смещение полюсов поворота транспортного средства и гусеничного движителя совпадают,Величину буксования (или юза) испытуемого движителя 5 устанавливают известным образом, например, по отношению скорости поступательного движе" ния транспортного средства 1 и скорости относительного вращения движителя 5 за счет собственного индивидуального привода. Регистрацию кинематических и силовых параметров поворота производят известным из практиЗБ ки испытания образом.Таким образом, за счет принудитрльного перемещения испытуемого движителя 5 относительно транспортного средства 1 параллельно его продольной 40 оси до момента, когда его полюс поворота не оказывается на перпенцикуляре, соединяющем продольную ось транспортного средства 1 с действительным центром его мгновенного вра б щения, исключается занос движителя 5 относительно его вертикальной оси в горизонтальной плоскости, а поворот испытуемого движителя соответствует реальным условиям. 50Использование предлагаемого способа и устройства для его осуществления позволяет получить более точные данные по взаимодействию испытуемого движителя (колесного или гусеничнОГО) с грунтом в широком диапазоне варьирования радиусоВ поворота и определению динамических характеристик, Для уменьшения величины радиуса поворота 75 6(вплоть до Нуля) можно изменять длину составных частей фермы 4, Конструкция устройства позволяет при скоростях движения, изменяемых в широком диапазоне, проводить испытания без вынужденного заноса испытуемого движителя в эксперименте при данном режиме криволинейного движения, что повьппает достоверность результатов по определению динамических характеристик поворота испытуемого движителя с постоянным радиусом,формула изобретения1, Способ испытания движителей, согласно которому транспортное средство с прикрепленным к нему испытуемым движителем перемещают с заданной скоростью на круговой траектории заданного радиуса в горизонтальной плос" кости, создавая различную величину буксования или юза, и регистрируют параметры поворота испытуемого движителя, отли.чающийся тем, что, с целью повышения точности задания траектории движения испытуемого движителя путем исключения влияния увода собственных движителей транспортного средства, в процессе поворота определяют продольное смещение полюса поворота транспортного средства, вызванное уводом его движителей, и перемещают испытуемый движитель от.носительно транспортного средства параллельно продольной его оси на величину продольного смещения полюса поворота.2. Устройство для испытания движителей, содержащее самоходное транспортное средстно с испытуемым движителем, имеющим индивидуальный привод и закрепленным посредством механизма навески с остовом транспортного средства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности задания траектории движения испытуемого движителя путем исключения влияния увода собственных движителей транспортного средства, на остове транспортного, средства вдоль его продольной оси закреплены направляющие, а механизм навески выполнен в виде тележки с приводом для перемещения по упомянутым направляющим и закрепленной на тележке фермы изменяемой длины для закрепления испытуемого движителя, при этом привод тележки снабжен сисСоставитель М. ЛяскТехред М. Ходанич Корректо оль Шу Редак Подпиго комитета СССРий и открытийаушская наб., д. аказ 3823/37 ВТираж 76осударственам изобретесква, Ж,сн по113035,ул Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж тная 7 133 темой стабилизации тележки и испытуемого движителя относительно продольного смещения полюса поворота транспортного средства. 3, Устройство по п. 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что система стабилизации выполнена в виде управляющей и исполнительной. частей привода тележки, при этом управляющая часть выполнена в виде датчиков про 215 8дольного и поперечного ускорений транспортного средства, датчика угловойскорости поворота его в горизонтальной плоскости, выходы датчиков соединены с интегратором, выход которогочерез усилитель и согласующий элементсоединен с управляющим элементом исполнительного устройства привода тележки, а исполнительное устройстволинией обратной связи связано с согласующим элементом.