RU2107275C1 - Tire tester - Google Patents

Abstract

FIELD: test of tires of motor vehicles under road and field conditions. SUBSTANCE: tire tester has prime mover 1, hinge frame 2 that carries tested wheel 7, mechanism compensating for reactive moment composed of system of reactive bars 30-34 and drive mechanism 28. Rear section of frame 2 carries gear for loading of wheel including levers 37 and 38 with weights 35 and 36 mounted on them for movement in guides of levers with registration in each position. Levers 37, 38 are kinematically coupled via transmission mechanism providing for rotation of levers in opposite directions with equal speed to hydraulic motor 46. EFFECT: simplified design, improved functional reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для испытания шин транспортных средств в дорожных и полевых условиях. The invention relates to a device for testing vehicle tires in road and field conditions.

Известна установка для динамических испытаний пневматических шин [1], включающая барабанный стенд, одноколесную тележку, балансирный привод к оси колеса, а также подтягивающее и сбрасывающее устройства. A known installation for dynamic testing of pneumatic tires [1], including a drum stand, one-wheeled trolley, a balancing drive to the axis of the wheel, as well as pulling and dropping device.

Недостатком данной установки является то, что она позволяет проводить испытания только в лабораторных условиях. The disadvantage of this installation is that it allows testing only in laboratory conditions.

Известен шинный тестер [2] - прототип, содержащий тягач, соединенную с тягачом шарнирную раму, испытуемый движитель, ось которого смонтирована в измерительных узлах, закрепленных на раме, механизм привода, механизм компенсации реактивного момента, измерительные звенья и регистрирующую аппаратуру. На задней секции рамы шарнирно установлены два кронштейна, в которых закреплена коленчатая ось, на коленах которой закреплен балласт с возможностью перемещения в направляющих колена, с фиксацией в каждом положении, ось кинематически связана через понижающий редуктор с гидромотором. Known tire tester [2] - a prototype containing a tractor connected to the tractor hinge frame, the test mover, the axis of which is mounted in the measuring nodes mounted on the frame, the drive mechanism, the mechanism of reactive torque compensation, measuring links and recording equipment. Two brackets are pivotally mounted on the rear section of the frame, in which a crankshaft axis is fixed, on the knees of which a ballast is fixed with the possibility of movement in the knee guides, with fixation in each position, the axis is kinematically connected through a reduction gearbox with a hydraulic motor.

Недостатком данного тестера является то, что при вращении коленчатой оси балласт, закрепленный на ней, создает циклическую продольную нагрузку, вызывающую продольные колебания тестера, что затрудняет проведение испытаний шин и снижает точность и достоверность полученных результатов. The disadvantage of this tester is that when the crankshaft axis rotates, the ballast mounted on it creates a cyclic longitudinal load causing longitudinal oscillations of the tester, which complicates the testing of tires and reduces the accuracy and reliability of the results.

Цель изобретения - повышение точности путем улучшения имитации внешних возмущающих действий, действующих на колесо. The purpose of the invention is to increase accuracy by improving the simulation of external disturbing actions acting on the wheel.

Для достижения поставленной цели предлагаемый шинный тестер на задней секции рамы имеет устройство нагружения колеса, включающее закрепленные на соосных валах рычаги с грузами и привод, обеспечивающий вращение этих рычагов в противоположных направлениях с одинаковой угловой скоростью. Грузы имеют возможность перемещаться в направляющих рычагов с фиксацией в каждом положении. To achieve this goal, the proposed tire tester on the rear section of the frame has a wheel loading device, including levers with weights fixed on coaxial shafts and a drive that ensures rotation of these levers in opposite directions with the same angular speed. Weights have the ability to move in the guide levers with fixing in each position.

На фиг. 1 приведена общая схема шинного тестера, вид сбоку; на фиг.2 - кинематическая схема тестера; на фиг.3 - измерительный узел, вид А на фиг.2. In FIG. 1 shows a general diagram of a tire tester, side view; figure 2 - kinematic diagram of the tester; figure 3 - measuring node, view a in figure 2.

Шинный тестер содержит тягач 1, шарнирную раму 2, присоединенную к привалочным плоскостям 3 грузовой секции тягача 1 и верхним рычагом навески 4, что обеспечивает возможность регулировки рамы по высоте при испытании шин различного диаметра. Рама 2 имеет три шарнира: поперечный 5 - для копирования рельефа поля, вертикальный 6 - для установки испытуемого колеса 7 с необходимым углом увода и маневрирования при транспортных переездах и продольный 8 - для установки испытуемого колеса с требуемым углом развала. The tire tester contains a tractor 1, an articulated frame 2 attached to the attachment planes 3 of the cargo section of the tractor 1 and the upper linkage 4, which makes it possible to adjust the frame in height when testing tires of different diameters. Frame 2 has three hinges: transverse 5 - for copying the topography of the field, vertical 6 - for installing the test wheel 7 with the necessary angle of withdrawal and maneuvering when moving, and longitudinal 8 - for installing the test wheel with the required camber angle.

Испытуемое колесо 7 (фиг.2) крепится к водилу 9 планетарного редуктора, корпус 10 которого и ось 11, являющаяся продолжением водила 9, опираются на раму 2 тестера через наборные шариковые подшипники 12. Подшипники 12 установлены в измерительных узах 13, 14, закрепленных на раме 2 тестера. В измерительных узлах 13, 14 установлены измерительные звенья: 15 - для регистрации боковой силы, 16,17 - для регистрации продольных сил, 18 (фиг.3) - для регистрации нормальной нагрузки, действующей на колесо 7. Измерительное звено 15 - для регистрации боковой силы связано с осью 11 с помощью упорного подшипника 19 и шариков 20; измерительные звенья 16, 17 - для регистрации продольных сил через толкатели 21 и шарики 20, измерительные звенья 18 для регистрации вертикальной нагрузки через толкатель 22 и шарики 20. The test wheel 7 (Fig. 2) is attached to the planet carrier 9 of the planetary gearbox, the housing 10 of which and the axis 11, which is a continuation of the carrier 9, are supported on the tester frame 2 through stacked ball bearings 12. The bearings 12 are mounted in measuring ties 13, 14 mounted on frame 2 testers. In the measuring nodes 13, 14, the measuring links are installed: 15 - for registering lateral forces, 16.17 - for registering longitudinal forces, 18 (Fig. 3) - for registering the normal load acting on the wheel 7. Measuring link 15 - for registering the lateral forces associated with the axis 11 by means of a thrust bearing 19 and balls 20; measuring links 16, 17 for registering the longitudinal forces through the pushers 21 and balls 20, measuring links 18 for recording the vertical load through the pusher 22 and balls 20.

Механизм привода испытуемого колеса 7 включает аксиальнопоршневой насос 23 с переменной подачей масла, гидромотор 24, коробку переменных передач 25, предохранительную муфту 26, конический редуктор 27, цепную передачу 28, планетарный редуктор 29, к водилу которого крепится испытуемое колесо 7. The drive mechanism of the test wheel 7 includes an axial piston pump 23 with a variable oil supply, a hydraulic motor 24, a gearbox 25, a safety clutch 26, a bevel gear 27, a chain gear 28, a planetary gear 29, to the carrier of which the test wheel 7 is attached.

Корпус планетарного редуктора 10 соединен с рамой тягача 1 посредством реактивных штанг 30 - 34. Вертикальные штанги 30, 31 являются измерительными звеньями и служат для измерения реактивного момента, равного и противоположно направленного крутящему (тормозному) моменту колеса 7, а штанга 32, 33 - транспортными тягами и служат для предохранения измерительных звеньев 30, 31 при транспортных переездах. The planetary gear housing 10 is connected to the frame of the tractor 1 by means of reaction rods 30 - 34. Vertical rods 30, 31 are measuring links and are used to measure the reaction torque equal to and opposite to the torque (braking) moment of the wheel 7, and the rod 32, 33 - transport rods and serve to protect the measuring links 30, 31 during transport crossings.

Вертикальная нагрузка на ось испытуемого колеса 7 задается с помощью грузов 35 и 36, размещенных на рычагах 37 и 38, закрепленных на соосных валах 39 и 40. Грузы 35 и 36 имеют возможность перемещения вдоль рычагов 37 и 38 соответственно с фиксацией в каждом положении. Вал 40 через муфту 41 связан с червячным редуктором 42. Вал 39 связан с валом 40 через цилиндрическую зубчатую 43 и цепную 44 передачи, что обеспечивает его вращение в обратную сторону. Червячный редуктор 42 через предохранительную муфту 45 связан с гидромотором 46. Управление гидромотором 46 производится с помощью расходомера, расположенного в кабине тягача (не показано). The vertical load on the axis of the test wheel 7 is set using weights 35 and 36, placed on levers 37 and 38, mounted on coaxial shafts 39 and 40. Weights 35 and 36 have the ability to move along the levers 37 and 38, respectively, with fixing in each position. The shaft 40 through the clutch 41 is connected to the worm gear 42. The shaft 39 is connected to the shaft 40 through the spur gear 43 and the chain 44 of the transmission, which ensures its rotation in the opposite direction. The worm gearbox 42 is connected to the hydraulic motor 46 through a safety clutch 45. The hydraulic motor 46 is controlled by a flow meter located in the tractor cabin (not shown).

Для измерения скорости испытуемого колеса 7 и угла бокового увода служит флюгерное колесо 47. To measure the speed of the test wheel 7 and the angle of the lateral withdrawal serves vane wheel 47.

Регистрирующая аппаратура и пульт управления расположены в кабине тягача 1. The recording equipment and the control panel are located in the cab of the tractor 1.

Предлагаемый шинный тестер позволяет проводить испытания шин в ведомом, ведущем и тормозном режимах качения с постоянной или циклически изменяющейся вертикальной нагрузкой на испытуемое колесо; соответствующей настройкой обеспечивается свободный режим. The proposed tire tester allows you to test tires in the driven, driving and brake modes of rolling with a constant or cyclically changing vertical load on the test wheel; appropriate setting provides free mode.

Шинный тостер работает следующим образом. Испытуемое колесо 7 закрепляют на раме 2, которую устанавливают с необходимыми углами увода и развала колеса и фиксируют в этом положении, затем устанавливают в шине необходимое давление воздуха. Tire toaster works as follows. The test wheel 7 is fixed on the frame 2, which is installed with the necessary angles of abstraction and camber of the wheel and fixed in this position, then set the required air pressure in the tire.

При испспытании шин в ведущем режиме качения рама 2 тестера с испытуемым колесом 7 буксируется тягачом 1, а буксирование колеса задается путем кинематического рассогласования скоростей испытуемого колеса 7 и тягача 1, посредством переключения передач в трансмиссии тягача, изменении подачи масла от гидронасоса 23 к гидромотору 24 так, чтобы обеспечивалась его прямое вращение, и переключение передач в механизме привода тестера с помощью коробки переменных передач 25. С помощью грузов 35 и 36 устанавливается требуемая вертикальная нагрузка на ось испытуемого колеса 7. When testing tires in the leading rolling mode, the tester frame 2 with the test wheel 7 is towed by the tractor 1, and the towing of the wheel is set by kinematically mismatching the speeds of the test wheel 7 and the tractor 1, by changing gears in the tractor’s transmission, changing the oil supply from the hydraulic pump 23 to the hydraulic motor 24 so to ensure its direct rotation, and gear shifting in the drive mechanism of the tester using a variable gearbox 25. Using weights 35 and 36, the required vertical load on 7 of the test wheel.

Циклическое вертикальное нагружение колеса осуществляется следующим образом. The cyclic vertical loading of the wheel is as follows.

От гидронасоса осуществляется подача масла к гидромотору 46, который через червячный редуктор 42, цилиндрическую зубчатую 43 и цепную 44 передачи приводит во вращение рычаги 37 и 38 с грузами 35 и 36. Ввиду того, что рычаги 37 и 38 вращаются в противоположных направлениях с одинаковой угловой скоростью, центробежные силы грузов 35 и 36 складываются в продольной вертикальной плоскости, вызывая циклическое изменение вертикальной нагрузки и уравновешиваются в горизонтальной плоскости. Частота колебаний вертикальной нагрузки определяется частотой вращения вала гидромотора 46, которая регулируется с помощью расходомера, установленного в кабине тягача 1. Амплитуда колебаний изменяется посредством установки грузов 35 и 36 на требуемом расстоянии от оси вращения рычагов 37 и 38. From the hydraulic pump, oil is supplied to the hydraulic motor 46, which drives the levers 37 and 38 with the weights 35 and 36 through a worm gear 42, a cylindrical gear 43 and a chain 44. Due to the fact that the levers 37 and 38 rotate in opposite directions with the same angular speed, the centrifugal forces of the loads 35 and 36 are added in the longitudinal vertical plane, causing a cyclic change in the vertical load and balanced in the horizontal plane. The frequency of oscillations of the vertical load is determined by the frequency of rotation of the shaft of the hydraulic motor 46, which is controlled by a flow meter installed in the cab of the tractor 1. The amplitude of the oscillations is changed by setting the weights 35 and 36 at the required distance from the axis of rotation of the levers 37 and 38.

Продольные усилия, действующие в пятне контакта, через толкатели 21 и шарики 20 передаются измерительным звеньям 17, боковые усилия - измерительному звену 15 через упорный подшипник 19 и шарики 20; вертикальная нагрузка на колесо - через толкатель 22 и шарики 20 измерительному звену 18 и записываются посредством регистрирующей аппаратуры, расположенной в кабине тягача 1. The longitudinal forces acting in the contact spot, through the pushers 21 and the balls 20 are transmitted to the measuring links 17, the lateral forces to the measuring link 15 through the thrust bearing 19 and the balls 20; the vertical load on the wheel through the plunger 22 and the balls 20 to the measuring link 18 and are recorded by means of recording equipment located in the cab of the tractor 1.

Одновременно с измерением этих параметров идет измерение и регистрация крутящего момента с помощью измерительного звена 30, для чего снимается транспортная тяга 33, числа оборотов или скорости испытуемого колеса 7 и флюгерного колеса 47, времени проведения опыта и угла бокового увода шины. Simultaneously with the measurement of these parameters, the torque is measured and recorded using the measuring link 30, for which the transport link 33, the number of revolutions or speeds of the test wheel 7 and the vane wheel 47, the test time and the tire lateral angle are removed.

При испытании шин в ведомом режиме включается "нейтральное" положение коробки переменных передач 25 механизма привода, а рама 2 тестера с испытуемым колесом буксируется тягачом 1. When testing tires in slave mode, the "neutral" position of the variable gearbox 25 of the drive mechanism is turned on, and the tester frame 2 with the test wheel is towed by tractor 1.

Источники информации:
1. Яценко Н.Н. Поглощающая и сглаживающая способность шин. - М.: Машиностроение, 1978, 132 с.Sources of information:
1. Yatsenko N.N. Absorbing and smoothing ability of tires. - M.: Mechanical Engineering, 1978, 132 p.

2. Авторское свидетельство (СССР), N 1767381 кл.G 01 M 17/02, 1992. - прототип. 2. Copyright certificate (USSR), N 1767381 class G 01 M 17/02, 1992. - prototype.

Claims (1)

Шинный тестер, содержащий раму с устройствами для закрепления и привода испытуемого колеса, шарнирно соединенную с тягачом, устройство нагружения колеса, измерительные звенья и регистрирующую аппаратуру, отличающийся тем, что устройство нагружения колеса выполнено в виде закрепленных на соосных валах рычагов с грузами, с возможностью вращения этих рычагов в противоположных направлениях с равной угловой скоростью. A tire tester comprising a frame with devices for securing and driving a test wheel pivotally connected to a tractor, a wheel loading device, measuring links and recording equipment, characterized in that the wheel loading device is made in the form of levers mounted on coaxial shafts with loads, with rotation of these levers in opposite directions with equal angular velocity.

Images