Стенд для испытаний одноколейных транспортных средств

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 (11) эш ( 01 М 17/00ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОДНОКОЛЕЙНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащий основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленныена основании и кинематически соединенные между собой посредством передачи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, а также удерживающееустройство, включающее первую тягу,связанную с основанием посредсгвомпервого шарнира, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения условий качения одноколейного транспортногосредства путем имитации перераспределения реакций его колес с дорогойпри движении на различных режимах,удерживающее устройство снабженовторой тягой, связанной с поворот-ной стойкой управляемого колеса одноколейного транспортного средствапосредством шарнира, ось вращениякоторого перпендикулярна оси вращения 1 поворотной стойки и параллельна оси вращения управляемого колеса, первой телескопической тягой, подвижная часть которой соединена со второй тягой, а неподвижная посредством шарнира - с основанием, первым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого связаны соответственно с подвижной и неподвижной частями первой телескопической тяги, второй телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с первой тягой, а неподвижная - .с первым шарниром, вторым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого (9 соединены соответственно с подвижной и неподвижной частями второй телескопической тяги, при этом первая тяга Св связана с остовом одноколейного транспортного средства посредством д последовательно соединенных шарнира, ось вращения которого параллельна оси вращения заднего колеса, и дополнительного шарнира, имеющего ось, перпендикулярную оси вращения заднего колеса, и образованного наружными концентрическими направляющими, закрепленными на первой тяге, и внутрен ними концентрическими направляющими, закрепляемыми шарнирно на остове одноколейного транспортного средства, причем на одной из частей второй телескопической тяги выполнен осе:Ь вой шип, размещенный в направляющем осевом пазу, выполненном в другой части второй телескопической тяги.Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытаниях одцоколецных транспортных средств, например мотоциклов. 5Известен стенд для испытания одноколейны." транспортных средств, содержащий основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически 1 О соединенные между собой посредством передачи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, и удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира 13 .Недостатком известного стенда является невозможность имитации пере - распределения реакций колес с дорогой 20 при движении одноколейного транспортного средства на различных режимах, что снижает точность воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства по дороге, 25Цель изобретения - повышение точности воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства путем имитации перераспределения реакций его колес с дорогой при движеЗ снии на различных режимах.Поставленная цель достигаетсятем, что в стенде для испытания одноколейных транспортных средств, содержащем основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленные ца основании и кинематически соединенные между собой посредством передачи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, и удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира, удерживающее устройство снабжено второй тягой, 45 , связанной с поворотной стойкой управляемого колеса одноколейного транспортного средства посредством шарнира, ось вращения которого перпендикулярна оси вращения поворотной 5 О стойки и параллельна оси вращения управляемого колеса, первой телескопнческой тягой, подвижная часть которой соединена с второй тягой, а неподвижная посредством шарнира - с 55 основанием, первым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого связаны соответствецно с подвижной н цеподнижцо," частями первой телескопической тяги, второй телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с первой тягой, а неподвижная - с первым шарниром, вторым демпфером односторон. него действия, подвижная и неподвижная части которого соединены соответственно с подвижной и неподвижной частями второй телескопической тяги, при этом первая тяга связана с остовом одноколейного транспортного средства посредством последовательно соединенных шарнира, ось вращения ко-торого параллельна оси вращения задне. го колеса, и дополнительного шарнира, имеющего ось, перпендикулярную оси вращения заднего колеса, и образованного наружными концентрическими направляющими, закрепленными на первой тяге, и внутренними концентрическими направляющими, закрепленными шарнирно на остове одноколейного транспортного средства, причем на одной из частей второй телескопической тяги выполнен осевой шип, размещенный в направляющем осевом пазу, выполненном в другой части второй телескопической тяги.На фиг.1 изображен стенд, общийвид; на фиг.2 - схема реакций,действующих в контакте колес с боковыми барабанами при воспроизведении движения одноколейного транспортногосредства в режиме разгона.На основании 1 шарнирно установлены передний 2 и задний 3 беговыебарабаны, кинематически соединенные.между собой посредством передачи 4.С задним беговым барабаном 3 кинематически соединены инерционные массы 5 и тормоз 6. Удерживающее устройство содержит переднюю тягу 7,связанную с поворотной стойкой 8 управляемого колеса 9 испытуемогоодноколейного транспортного средства 10 посредством шарнира, ось 11вращения которого перпендикулярна оси12 вращения повороткой стойки 8 и параллельна оси 13 вращения управляемого колеса 9. Передняя тяга 7 связана с подвижной частью 14 переднейтелескопической тяги, неподвижнаячасть 15 которой посредством переднего шарнира выполненного, например,в виде шарового шарнира 16, связанас основанием 1. Подвижная 14 и непод- .вижная 15 части передней телескопической тяги связаны соответственнос подвижной 7 и неподвижной 18 час-тями переднего демпфера одностороннего действия.Задняя тяга 19 связана с остовомиспытуемого одноколейного транспортного средства 10 посредством последовательно соединенных шарнира, ось 20вращения которого параллельна оси 21вращения заднего колеса 22,и дополнительного шарнира, имеющего ось 23,и образованного наружными концентрическими направляющими 24, закрепленными на задней тяге 19 и охватывающими одноколейное транспортноесредство 10, и внутренними концентрическими направляющими 25, связанными с остовом одноколейного транспортного средства. Задняя тяга 19 связана с подвижной частью 26 задней теле Оскопической тяги, неподвижная часть27 которой посредством заднего шарнира, выполненного, например, в видешарнира 28 Гуна, связана с основанием 1 25Подвижная часть 26 и неподвижная 27 части задней телескопическойтяги связаны соответственно с подвижной 29 и неподвижной 30 частями заднего демфера одностороннего действия30Не неподвижной 30 части задней телескопической тяги выполнен осевой шип31, размещенный в направляющем осевом пазу (не показан), выполненномв подвижной части 29.0 си переднего 16и заднего 28 шарниров, а также оси 1135и 20 расположены ца высоте центра полной массы транспортного средства, аось 23 проходит через центр полноймассы транспортного средства.40При имитации движения одноколейного транспортного средства в режиме разгона от силового агрегата транспортного средства к заднему ведущему колесу 22 подводится ведущий 45 момент М, Посредством тормоза 6 и инерционных масс 5 ца заднем беговом барабане 3 создается соответствую щий тормозной момент Мт . В результате фрикционной связи заднего веду щего колеса 22 с задним беговым барабаном 3, обеспечиваемой вертикальными составляющими реакции полной массыица транспортное средство действует реакция Ф 3 вызы вающая перемещение вперед транспортного средства и соответствующее увеличение рабочей длины задней телескопической тяги. При этом положении контактов колес 22 и 9 с соответствующими беговыми барабанами 3 и 2 смещаются в направлении движения относительно вертикальных плоскостей, проходящих через оси вращения беговых барабанов 3 и 2. Зто вызывает смещение линий действия вертикальных реакций беговых барабанов О и й3 от линий действия составляющих реакции массы 3 и 6 и , приходящихся соответственно на заднее 22 и переднее 9 колеса, В результате на каждое колесо транспортного средства действует пара сил с моментами Мл, и М, вызывающими на осях колес транспортного средства продольные ре. акции Е и ГЗс , При продольном перемещении вперед транспортного средства подвижная 29 и неподвижная 30 части заднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой, создавая сопротивление перемещению. При удлинении задней телескопической тяги на максимальную величину в шарнире осью 20 возникает реакция точка приложения и направление которой совпадают с горизонтальной продольной составляющей реакции. полной массы транспортного средства. Смещение по вертикали линий действия еакции 1- 1-3 фие, 1-, и (3 вызывает появлейие вращательного момента М действующего на транспортное средство, уменьшающего статическую реакцию С до величины и увеличивающего статическую реакциюдо величины Ц . Зто воспроизводит перераспределение реакций на колесах при движении транспортного средства в режиме разгона.Одновременно с увеличением рабочей длины задней телескопической тяги происходит уменьшение рабочей длины передней телескопической тяги, при этом подвижная 17 и неподвижнач 18 части переднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой в направлении, при котором не создается сопротивление перемещению, в результате в переднем шарнире 16 и в шарнире с осью 11 вращения не возникает реакции, действующие в вертикальной плоскости, проходяшей через центр масс и новерх 1116 317овпадающая по направлению и линии действия с горизонтальной продольной составляющей реакции полной массы транспортного средства при расположении оси переднего шарнира 1 Ь н оси 1 на высоте центра полной массы транспортного средства, Смещение по вертикали линий действия реак ций "и и Е и линии действия реакции Д выывает появление вращательного момента М, действующего 50 фности контакта колес одноколейноготранспортного средства с беговымибарабанами,При имитации движения одноколейного транспортного средства в режиме торможения, посредством инерционных масс 5 . передачи 4 на переднем 2и заднем 3 беговых барабанах создаются крутящие моменты М и Ми соответственно. В результате фрикционной 10связи колес 22 и 9 с беговыми барабанами 3 и 2 на транспортное средство 10действуют реакции Г и Р в направлении, противоположном направлениюддвижения" транспортного средства,вызывая перемещение транспортногосредства назад и увеличение рабочейдлины передней телескопической. тяги.При этом плоскости контакта колес 22и 9 с беговыми барабанами 3 и 2 смеща ются против направления имитируемогодвижения от вертикальных плоскостейпроходящих через оси вращения беговыхбарабанов 2 и 3, отставая от осей13 и 2 1 вращения колес 9 и 22. Это вы зывает смещение линий действия вертикальных реакций беговых барабанови Цд линий действия составляющих реакции массыи 1 и , приходящихся соответственно на заднее 22 З 0и переднее 9 колеса. В результатена каждое колесо транспортного средства действует пара сил с моментами Мпс и Мс , вызывающими на осяхсколес транспортного средства продоль- З 5ные реакции 5 и Г; . При продольном перемещении назад транспортногосредства подвижная 17 и неподвижная18 части переднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой, создавая сопротивление перемещению. При удлинениипередней телескопической тяги на максимальную величину в шарнире с осью 11возникает реакция 45 на транспортное средство, уменьшающего статическую реакциюдо величины 6 и увеличивающего статическую реакциюдо величи;н, Это воспроизводит перераспределение реакций на колесах при движении транспортного средства по дороге в режиме торможения.Одновременно с увеличением рабочей длины передней телескопической тяги происходит уменьшение рабочей длины задней телескопической тяги, при этом подвижная 29 и неподвижная 30 части заднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой в направлении, при котором не создается сопротивление перемещению. В результате в заднем шарнире 28 и в шарнире с осью 20 не возникают реакции, действующие в вертикальной плоскости, проходящей через центр масс и поверхности контакта колес транспортного средства с беговыми барабанами.Имитация равномерного движения транспортного средства может осуществляться как после имитации процесса разгона (первый случай), так и после имитации процесса торможения (второй случай). В обоих случаях на заднем беговом барабане 3 посредством тормоза б создается тормозной момент М имитирующий сопротивление движению и преодолеваемый ведущим моментом Мк создаваемым на заднем ведущем колесе 22 силовым агрегатом транспортного средства, При воспроизведении равномерного движения моменты М, и М равны и не вызывают изменения положения транспортного средства на беговых барабанах. Поэтому плоскости контакта колес с беговыми барабанам и в первом случае остаются перед, а во втором - позади вертикальных плоскостей, проходящих через оси вращения беговых барабанов.В первом случае на транспортное средство действуют реакции с и Ясс удерживающие заднюю телескопическую тягу в растянутом, а переднюю - в сжатом состоянии. Реакции Г с и Рсис с, вызваны моментами М и Мс, пар сил иЪо и бдействующими соответственно на переднее и заднее колеса. Смещение по вертикали линчи действия реакций задней тяги Яс , Г,с иколес на транспортное средство ныз(е(п т нояннение момента МС( умен(н(анцего реакцию переднего барабана 2 до веничины ц 1 си увеличивающего реакцию заднего - до величи ьВо втором случае на транспортное средство действуют реакции -, с и 1 вИС 2 "гудерживающие переднюю телескопическую тягу в растянутом состоянии, а заднюю - в сжатом. Возникающий при этоммомент М; вызывает уменьшение реакции заднего бегового барабана до величинь( ЦЭ и увеличение реакции переднего бегового барабана до величины Цдо. 10 15 При испытании подвески транспортного средства на беговом барабане могут быть установлены препятствия различного профиля с образующимиф 20 параллельными осям вращения беговых барабанов. При переезде препятствий под действием поперечных усилий одноколейное транспортное средство смещается относительно продольной25 вертикальной плоскости. При этом переднее управляемое колесо поворачивается относительно продольной вертикальной плоскости на угол 1 э , а заднее - на угол, В этом случае при имитации движения транспорт 30 ного средства в режиме разгона из-за .несовпадения линий действия реакций с продольной вертикальной плоскостью на заднем беговом барабане 3 появляется дополнительная реакциядействующая в плоскости заднего колеса 22 и имеющая составляющие Г. и( Р, первая из которых вызывает перемещение заднего колеса 22 вдоль оси вращения заднего бегового барабана 3,40 а вторая - перпендикулярно этой оси На переднем беговом барабане 2 появляется дополнительная реакция РЭ действующая в плоскости переднего колеса 9 и имеющая составляющие45 %(1 г и г , первая из которых вызывает перемещение переднего колеса 9 вдоль оси вращенИя переднего бегового барабана 2, а другая - перпендикулярно этой оси. Суммарное действие реакции задней тяги Яг и результирующей 1= , действующей на транспортное средство в плоскости заднего колеса 22 на уровне центра полной мас сы, приводит к появлению реакции 55 перемещающей транспортное средство в продольную вертикальную плоскость Этою перес ю препятсвуют реакции ., и Г, беговых барабанов и реакпи Г" основания 1, Поворот1переднего о:леса 9 и смещение по вертикали реакций беговых барабанов ин обусловливает появлений момента М,ц1 Г ф действующего на транспортное средство 1 О в поперечной плоскости и уравновешиваемого реактивным моментом Мпг задней телескопической тягиУ передаваемой на транспортное средство шипом 31.При имитации движения транспортного средства в режиме торможения из-за несовпадения линий действия реакций с продольной вертикальной плоскостью появляются дополнительные реакции, действующие в поперечном направлении. В плоскости заднего колеса 22 действует реакциязаднего бегового барабана 3, имеющая составляющие Е.и Е первая из кото-Ерых вызывает перемещение заднего колеса 22 вдоль оси вращения заднего бегового барабана, а вторая - перпендикулярно этой оси. Реакция гп ф действующая в плоскости переднего колеса 9; имеет составляющие., ии первая из которых вызывает переме(цение переднего колеса 9 вдоль оси вращения переднего бегового барабана 2, а вторая - перпендикулярно этой оси. Суммарное действие реакции 32(. и результирующей 2 действующей на транспортное средство 1 О на уровне центра полной массы в шарнире с осью 11 и шарнире поворотной стойки 8, приводит к появлению реакции Рс , перемещающей транспортное средство к продольной вертикальной плоскости. Этому перемещению препятствуют реакции Е 2 и - беговыхг 2 г барабанов и реакций т:,"( основания.2 сПоворот переднего колеса 9 и смещение по вертикали реакций беговых барабанов и Р,г обусловливает появлениемомента М 2, действующего на транспортное средство в поперечной плоскости и уравновешиваемого реактивным моментом Мг задней телескопической тяги, передаваемым на транспортное средство шипом 31. Таким образом, испытания на предлагаемом стенде обеспечивают сохранение без помощи оператора вертикального положения транспортного средства, возможность совершать угловые и вертикальные колебания под действием1116 З 37 иг. 1 сил в контакте колес с беговымнбарабанами, что позволяет имитировать перераспределение реакций колесс дорогой при движении одноколейного транспортного средства на различ иых режимах,)то повышает точность воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства по дороге и действия водителя по упрвлению транспртным средством.16337 оста Редактор Л.Веселовская х 22 ПодписноССР ного комитетаий и открытий 5, Раушская н 5 илиал ППП "Патент Ужгород, ул. Проек Заказ 6921/3 Тираж ИИПИ Государств делам изобрете 3035, Москва, Ж ль Н.Мазепов