Способ измерения давления воздуха в пневматических шинах

(51)5 6 01 1 17/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН стит Я ДАВЛЕНИЯ СКИХ ШИНАХ к измерительспользовано в онтроля технитранспортных- повышение гаЕтся тем, что Целью изобретения ние точности измеренияНа фиг.1 схематичес ройство для осуществл фиг.2 - расчетная схема активного возбудителя (н шине); на фиг.З - времен рости ч 2 = х 2 подвижно ля; на фиг,4 - време является повышеки изображено устения способа; на двухмассового рееприставленного к ная диаграмма скои части возбудитенная диаграмма ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР .И. 1397757, кл. 6 01 1 17/00, 1988,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИ ВОЗДУХА В ПНЕВМАТИЧЕ (57) Изобретение относится ной технике и может быть и качестве экспресс-метода к ческого состояния колес средств. Цел ь изобретен ия точности измерений - дости Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения давления воздуха впневматических шинах и касается усовершенствования способа измерения давления воздуха в пневматических шинах по авт.св. СССР М 1397757.,.Я 2, 1677541 А 2 с поверхности шины в области ее беговой дорожки к точке, расположенной в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения колеса, присоединяют груз массой а, величину которой выбирают из условия 0,08 М т З,ЗМ, где М - масса шины. Затем в точке, расположенной диаметрально противоположно точке присоединения груза, осуществляют возбуждение свободных колебаний шины реактивным импульсом, создаваемым перемещением подвижной части двухмассового возбудителя в направлении от шины. Измеряют частоту возбуждаемых колебаний шины и по измеренной частоте, используя предварительно построенную тарировочную зависимость давления от частоты колебаний, определяют величину давления в шине. 10 ил,фюг скорости ч 1 = х 1 корпуса возбудителя; на фиг,5 - диаграмма нагружения возбудителем шины; на фиг.6-8 - диаграммы напряжений 07, Оа, 09, подаваемых блоком, с 4 питания на соответствующие обмотки воз- (Я будителя; на фиг.9 - начальный участок ос- ф циллограммы свободных колебаний д колебательной системы "Присоединенный груз - упругая стенка шины"; на фиг.10 - график тарировочной зависимости частоты свободных колебаний колебательной системы от величины давления воздуха Р в пневматической шине колеса автомобиля.Устройство, при помощи которого может быть реализован способ измерения давления воздуха в пневматических шинах, выполнено следующим образом.вершает реактивное движение, скорость ч 1, 40которого можно рассчитать по формуле,гп 1 ч 1+ в 2 ч 2 = О. К контролируемой шине 1 (фиг,1) присоединен груз 2 (присоединение груза 2 к беговой дорожке контролируемой шины 1, а также ее удержание во время проведения измерений можно осуществлять вручную с помошью упругой штанги, эластичногокрепления и другим способом). На присоединенном грузе 2 установлен приемник 3 колебаний (например, акселерометр), связанный с частотомером 4, Для возбуждения свободных колебаний шины предназначен двухмассный возбудитель, создающий реактивную нагрузку. Данный возбудитель состоит из двух основных частей - подвижной части 5 с массой в 2 и неподвижной части 6 (корпуса) с массой в 1, Внутри корпуса 6 размещены обмотки электромагнитов 7 - 9.Для питания электромагнитов предназначен блок 10 питания. В основе предложенного способа лежит использование для возбуждения свободных колебаний шины в точке, диаметрально противоположной точке присоединения груза, реактивной нагрузки, создаваемой приложенным к шине двухмассным возбудителем, Причем реактивная нагрузка создается перемещением подвижной части возбудителя в направлении от шины,Сначала сумма приложенных к возбудителю внешних сил равна нулю (фиг,2), т,е, вибровозбудитель не приложен к шине, С помощью внутренних сил (в нашем случае электромагнитных) подвижной части возбудителя с массой в 2 сообщают скорость ч 2, Количество движения возбудителя как до, так и после действия внутренних сил не меняется и равно нулю (Р = О). Тогда согласнозакону сохранения количества движения системы часть возбудителя с массой п 11 со-; Как видно из формулы, скорость ч 1 реактивного движения части 1 и, соответственно, ее количество движения в 1 ч 1 легко управляется массой в 2 и величиной ее скорости ч 2.Затем вибровозбудитель прикладывают к шине (фиг,1), Скорость ч 2 подвижной части возбудителя увеличивают от нуля до Ч 2 макс (ОтНОСИтЕЛЬНО НЕПОДВИжНОй ЧЭСтИ). а затем подвижную часть затормаживают(см, временную диаграмму скорости ч 2 на фиг.З). Причем интервал времени от начала разгона подвижной части до конца ее торможения ориентировочно равен четверти периода колебаний шины. При движении подвижной части возбудителя в напрэвле 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 нии от шины неподвижная часть совершаетреактивное движение в направлении к шинеи нагружает ее (см. временную диаграммускорости движения неподвижной части вибровозбудителя на фиг.4). В момент времени,когда скорость движения неподвижной части возбудителя становится равной нулю, нагружение шины возбудителем достигаетмаксимума (см. точку А на временной диаграмме нагружения возбудителем шины), ина возбудитель практически действуеттолько сила упругости со стороны шины, Этасила разгоняет возбудитель с заторможенной подвижной частью от шины, и возбудитель отделяется от нее. После отделениявозбудителя шина продолжает совершатьсвободные колебания по основной форме,частоту которой замеряют,Возбуждение свободных колебанийшины реактивным усилием имеет то преимущество, что шине не передаются высокочастотные составляющие колебаний отвозбудителя, Кроме того, при использовании предложенного возбудителя отпадаетнеобходимость в точной взаимной ориентации шины и возбудителя,Способ измерения давления воздуха впневматических шинах без вскрытия вентиля осуществляется при помощи описанногоустройства (фиг.1) следующим образом,К поверхности шины 1 в области ее беговой дорожки в точке, расположенной вгоризонтальной плоскости, проходящей через ось вращения колеса, присоединяютгруз массой в =1 кг, образуя колебательнуюсистему "Присоединенный груз - упругаястенка шины", Затем в точке, расположенной диаметрально противоположно точкеприсоединения груза, возбуждают свободные колебания шины 1. Для этого блоком 10питания формирую постоянное напряжение Од = 12 В (фиг,8). Обмотка электромагнита 9 при этом удерживает подвижнуючасть 5 в исходном положении. Вибровозбудитель прикладывают к шине (фиг,1),Для создания реактивной нагрузки бло/ком 10 формируют импульс напряжения О 7(фиг.6) продолжительностью 11 и электромагнитом 7 разгоняют подвижную часть 5 вНаПраВЛЕНИИ От ШИНЫ дО СКОрОСтИ Ч 2 макс.Следующим импульсом напряжения О 7ипродолжительностью т 2 = 1,1 м с скоростьподвижной части 5 уменьшают до нуля.Затем блоком 10 формируют постоянноенапряжение Ов (фиг.8). Этим напряжением обмотка электромагнита 8 поддерживает подвижную часть 5 в крайнемположении.При разгоне подвижной части 5 в направлении от шины корпусом 6 создаетсяреактивная нагрузка, которая прикладывается к шине, возбуждая ее свободные колебания. Затем установленным на присоединенном грузе 2 приемником 3 колебаний регистрируют свободные колеба ния шины, после чего частотомером 4, связанным с приемником колебаний и блоком 10, измеряют частоту 1 свободных колебаний шины. Запуск частотомера осуществляется блоком 10, По измеренной 10 частоте с помощью предварительно построенной тарировочной зависимости 1 от Р (фиг,10) определяют давление воздуха в пневматической шине. Формула изобоетения Способ измерения давления воздуха в пневматических шинах по авт.св, М 1397757, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, возбуждение колебаний поверхности шины осуществляют реактивным импульсом, который создают движением в сторону от шины подвижного сердечника из магнитного материала, размещенного в цилиндрическом корпусе, торец которого предваоительно приводят в механический контакт с поверхностью шины.1677541 г иг. 1 едактор А,Маковская Корректор С,Шевкун ГКНТ ССС оиаводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 оставитель А,Зосимоехред М.Моргентал акаэ 3107 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж. Раушс