DE1230245B

DE1230245B - Vorrichtung zum Messen von Radkraeften und dynamischen Rad- oder Fahrbahnbeanspruchungen, insbesondere an Kraftfahrzeugraedern

Info

Publication number: DE1230245B
Application number: DED46080A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Steinbrenner; Dipl-Ing Gerhard Kienle; Horst Grossner; Dipl-Ing Hans-Georg Florus
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1964-12-17
Filing date: 1964-12-17
Publication date: 1966-12-08

Description

Vorrichtung zum Messen von Radkräften und dynamischen Rad- oder Fahrbahnbeanspruchungen, insbesondere an Kraftfahrzeugrädern Zusatz zur Anmeldung: D 43196 IX b/42 k-Auslegeschrift 1 226 333 Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Messen von Radkräften und dynamischen Rad- oder Fahrbahnbeanspruchungen, insbesondere an Kraftfahrzeugrädern, mit Hilfe von an mehreren Stellen über dem Radumfang vorzugsweise gleichmäßig verteilten, sowohl in axialer Richtung als auch gegenüber der Radmitte in gleichem Abstand auf der Außen- und Innenseite des Rades einander gegenüberliegenden Dehnmeßstreifen, die sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung gesehen, paarweise zusammengefaßt, als Halbbrücken den Brückenschaltungen von Trägerfrequenzgeräten zugeordnet sind, nach Patentanmeldung D 43196 IX h/42 k.
An jedes dieser Trägerfrequenzgeräte ist ein Ringmodulator angeschlossen, deren Ausgang- zu einer gemeinschaftlichen Anzeige führt. Außerdem werden die Modulatoren von mit weiteren Trägerfrequenzgeräten zusammenarbeitenden Sinus- oder Rechteckgeneratoren mit Steuerspannungen versorgt, wobei die Phasenlage der Generatoren derart gewählt ist, daß deren Spannung »0« wird, wenn ihre zugeordneten Dehnmeßstreifen eine waagerechte Stellung einnehmen.
Demgegenüber besteht die vorliegende Erfindung darin, daß an die Trägerfrequenzgeräte mit den Dehnmeßstreifen-Halbbrücken ein Addiergerät, an dieses ein Gleichrichter, an diesen ein Tiefpaßfilter und an dieses eine Anzeige angeordnet ist, wobei die Trägerfrequenzgeräte derart abzugleichen sind, daß bei der mechanischen Spannung »0« der Dehnmeßstreifen auch deren Modulationsprodukt »0« wird.
Durch die Erfindung werden die die Gleichrichter steuernden Generatoren und deren zugehörige Trägerfrequenzgeräte, wie sie noch beim Gegenstand des Hauptpatents notwendig sind, entbehrlich, und das Gerät wird bei gleich guten Eigenschaften wesentlich einfacher und billiger.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die schaubildliche Skizze eines luftbereiften Kraftfahrzeugscheibenrades mit je vier auf seiner Vorderseite und Rückseite vorgesehenen Dehnmeßstreifen für zwei Brückenschaltungen der elektronischen Meßanordnung nach dem Schaltbild von Fig. 3, Fig. 2 das Rad nach Fig. 1 in einem vertikalen Querschnitt und Fig.4 das Schwingungsbild der Trägerfrequenzgerätebrücken im Augenblick der Spannung »O« der Dehnmeßstreifen bei gleichzeitigem Brücken-»O«-Abgleich.
Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 sind an der Vorder- und Rückseite des Rades R jeweils vier Dehnmeßstreifenla bis 2d in gleichem Abstand von der Nabe befestigt. Die durch die gleichen Bezugsziffern als zugehörig gekennzeichneten Streifen sind gruppenweise in elektrischen Brückenschaltungen Bx, By vereinigt, von denen je- -weils eine je einem Trägerfrequenzgerät Tx, Ty angehört.
Gemäß der Erfindung sind die Ausgänge dieser Geräte an einem Transformator Tr, hinter diesem ein Gleichrichter Gl und ein Tiefpaßfilter F angeschlossen, dessen Ausgang 3 zu einer Anzeige, z. B. zu einem Oszillographen, führt.
Die Handhabung und Wirkungsweise der getroffenen Anordnung ist folgende: Bei der Überwachung der einzelnen Dehnmeßstreifen stellt man fest, daß diese eine Druckkraft anzeigen, wenn sie sich bei sich drehendem Rad unterhalb der Radmitte zwischen Nabe und Fahrbahn befinden. Umgekehrt zeigen sie in ihrer Stellung oberhalb der Radmitte eine Zugkraft an. Bei einem vollkommen konstanten, ebenen Fahrbahnverlauf erhält man also an jeder Meßstelle des Rades einen sinusähnlichen Verlauf der mechanischen Spannung, wie die Fig.4 zeigt, wobei die symmetrisch verlaufenden Schwingungen Sx von der Meßbrücke Bx und die Schwingungen Sy von der MeßbrückeBy herrühren. Die gezeichnete Symmetrie ist, wie bereits erwähnt, jedoch nur vorhanden, wenn beide Brücken vorher im spannungslosen Zustand abgeglichen worden sind. Um den Verlauf der Kräfte aufzeichnen zu können, muß noch eine Gleichrichtung dieses Vorganges vorgenommen werden. Es kann hierbei eine Einweg- oder eine Doppelweggleichrichtung vorgenommen werden. Hinter der Gleichrichtung folgt ein Tiefpaßfilter F, das die Trägerfrequenz wegsiebt. Die im Ausgang des Filters vorhandene~Spannung ist proportional der auf das Rad wirkenden Kräfte, wobei die Ausgangsspannung eine Welligkeit hat, die um so kleiner ist, je mehr Meßstellen am Umfang vorhanden sind.
Wenn beide Brücken gleich verstimmt sind, sich im Ausgang eine verschobene »O«-Linie und damit eine falsche, d. h. eine zu große oder zu kleine Anzeige der Kraft. Wenn nur eine Brücke verstimmt ist, erhält man eine größere Welligkeit der Anzeige.
Der genaue Brückenabgleich im spannungslosen Zustand ist daher für das vorliegende Verfahren wichtig.
Wenn es nicht gelingt, Stellen am Rad für die Dehnmeßstreifen zu finden, bei welchen der Zur am menhang der Fahrbahnkräfte linear, d. h. proportional der Dehnung ist, was z. B. bei stark gefederten Scheibenrädern der Fall sein kann, muß eine besondere Meßfelge, z. B. mit nicht zu stark gekrümmter Radscheibe, verwendet werden, die den geforderten Bedingungen genügt.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zum Messen von Radkräften und dynamischen Rad- oder Fahrbahnbeanspruchungen, insbesondere an Kraftfahrzeugrädern, mit Hilfe von an mehreren Stellen über den Radumfang vorzugsweise gleichmäßig verteilten, sowohl in axialer Richtung als auch gegenüber der Radmitte in gleichem Abstand auf der Innen-und Außenseite des Rades einander gegenüberliegenden Dehnmeßstreifen, die sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gesehen, paarweise zusammengefaßt, als Halbbrücken den Brückenschaltungen von Trägerfrequenzgeräten zugeordnet sind, nach Patentanmeldung D 431961Xb/ 42k, dadurch gekennzeichnet, daß an die Trägerfrequenzgeräte (Tx, Ty) ein Addiergerät (Tr), an dieses ein Gleichrichter (kl), an diesen ein Tiefpaßfilter (F) und an dieses eine Anzeige angeschlossen ist, wobei die Trägerfrequenzgeräte derart abzugleichen sind, daß bei der mechanischen Spannung »0« der Dehnmeßstreifen auch deren Modulationsprodukt »O« wird.