Устройство для измерения площади контакта пневматической шины с дорогой

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ С ДОРОГОЙ, содержащее опорную шшту с параллельными, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга прорезями, чувствительные элементы, размещенные в прорезях с возможностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная часть которых кинематически соединена с чувствительными элементами, систему обработки сигналов датчиков импульсов и счетчик импульсов, подключенный к выходам системы обработки сигналов упомянутых датчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности результатов измерения, опорная плита выполнена неподвижной прорези выполнены поперечными и расположёны в виде двух групп, чувствительные элементы выполнены в виде поперечных пластин, а в неподвижной опорной плите между обеими группами поперечных прорезей выполнены отверстия , расположенные на одинаковом расстоянии от друга на прямой, . параллельной поперечным прорезям, при этом в этих отверстиях размещены дополнительные чувствительные элементы , выполненные в виде наконечников , кинематически соединенных с подвижной частью дополнительных датчиков импульсов, расположенных .между обеими группами упомянутых датчиков импульсов, а система обработки сигналов датчиков импульсов включает Ь себя формирователи импульсов, входы которых подключены к соответствующим датчикам импульсов обеих групп, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующего формирователя импульсов, доW полнительный формирователь импульсов , вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ, генератор импульсов, запускающий вход которого подключен к.выходу дополни§ тельного формирователя импульсов, депмфратор, вход которого подключен к вьгходу генератора импульсов, схему совпадения, вход которой подклюN9 4i чен к выходу дешифратора, а выход к установочног у входу генератора импульсов, коммутатор, адресный вход . io :п которого подключен к выходу дешифратора , стробирующий вход - к выходу генератора импульсов, другие входы к дополнительным датчикам импульсов, симметричный RS -триггер, вход 5 которого соединен с первым датчиком импульсов первой группы, вход R - с первым датчиком импульсов второй группы, два электронных ключа, один из входов которых соединен С соответст ующим выходом симметричного RS - триггера, другой-с выходом коммутатора, а выходы-со счетчиком импульсов.

СОЮЭ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ПФ 01) 3@8 С 01М17 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OfHPÛÒÈÉ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,, дj

1 (21) 3626537/27-11 (22) 22.07.83 (46) 15.11.84.Бюл. Ф 42 (72) Л.Л.Лагонский, В.В.Иванов, Н.Н.Черняев, Г.С.Пискунов и Е.А.Ппатковский (71) Горловский филиал Донецкого ордена Трудового Красного Знамени политехнического института (53) 629. 113.012.558.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 957041, кл. С 01 М 17/02, 1980 (прототип).

° . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ

С ДОРОГОЙ, содержащее опорную плиту с параллельными, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга прорезями, чувствительные элементы, размещенные в прорезях с возможностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная

1, часть которых кинематически соединена с чувствительными элементами, систему обработки сигналов датчиков импульсов и счетчик импульсов, подклю- ченный к выходам системы обработки сигналов упомянутых датчиков, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и достоверности результатов измерения, опорная плита выполнена неподвижной, прорези выполнены поперечными и расположены в виде двух групп, чувствительные элементы выполнены в виде поперечных пластин, а в неподвижной опорной плите между обеими группами поперечных прорезей выполнены отверстия, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга на прямой, параллельной поперечным прорезям, при этом в этих отверстиях размещены дополнительные чувствительнЫе элементы, выполненные в виде наконечников, кинематически соединенных с подвижной частью дополнительных датчиков импульсов, расположенных, между обеими группами упомянутых датчиков импульсов, а система обработки сигналов датчиков импульсов включает в себя формирователи импульсов, входы которых подключены к соответствующим датчикам импульсов обеих групп, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующего формирователя импульсов, дополнительный формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ, генератор импульсов, запускающий вход которого подключен к.выходу дополни- р тельного формирователя импульсов, дешифратор, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, схему совпадения, вход которой подключен к выходу дешифратора, а выход— к установочному входу генератора импульсов, коммутатор, адресный вход . которого подключен к выходу дешифратора, стробирующий вход — к выходу генератора импульсов, другие входы— к дополнительным датчикам импульсов, 1 симметричный R5 -триггер, вход 5 которого соединен с первым датчиком ф импульсов первой группы, вход Ц вЂ” с первым датчиком импульсов второй группы, два электронных ключа, один из входов которых соединен с соответствующим выходом симметричного R8 триггера, другой-с выходом коммутатора, а выходы-со счетчиком импульсов.

1124195

Изобретение относится к транспортному машиносгроению и может быть ис" польэовано при диагностировании технического состояния пневматических шин по площади контакта пневматической шины с дорожным полотном, характеризующей внутреннее давление в пневматической шине.

Известно устройство для измерения площади контакта пневматической,ши- 10 ны с дорогой, содержащее опорную плиту с параллельными, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга прорезями, чувствительные элементы, размещенные в прорезях с воз- 15 можностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная часть которых пневматичес-. ки соединена с чувствительными элементами, систему обработки сигналов 20 датчиков импульсов и счетчик импульсов, подключенный к выходам системы обработки сигналов упомянутых датчиков (11 .

Недостатком известного устройства является малая производительность, . обусловленная тем, что измерение площади контакта осуществляется при неподвижной пневматической шине. Кроме, 30 того, .наличие ряда продольных проре-! зей в опорной плите искажает характер взаимодействия пневматической шины с.дорогой, имеющий место в эксплуатационных условиях, что снижает достоверность результатов изме- З5 рения.

Цель изобретения — повышение производительности и достоверности результатов измерения.

Цель достигается, тем, что в устройстве для измерения площади контакта пневматической шины с дорогой, содержащем опорную. плиту с параллельными, расположенными на одина- ковом расстоянии друг от друга проре-45 зями, чувствительные элементы, размещенные в прорезях с возможностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная часть которых кинематически соедике- 50 на с чувствительными элементами, систему обработки сигналов датчиков им". пульсов и счетчик импульсов, подключенный к выходам системы обработки сигналов датчиков импульсов, опорная 55 плита выполнена неподвижной, прорези выполнены поперечными и расположены в виде двух групп, чувствитель» ные элементы выполнены в виде поперечных пластин, а в неподвижной ;орной плите между обеими группами поперечных прорезей выполнены отверс1 тия, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга на прямой, ! параллельной поперечным прорезям

Ф» при этом в отверстиях размещены дополнительные чувствительные элементы, выполненные в виде наконечников, кинематически соединенных с подвижной частью дополнительных датчиков импульсов, расположенных между обеими группами упомянутых датчиков импульсов, а система обработки сигна— лов датчиков импульсов содержит формирователи импульсов, входы которых подключены к соответствующим датчикам импульсов обеих групп, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующего формирователя импульсов, дополнительный формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ, генератор импульсов, запускающий вход которого подключен к выходу дополнительного формирователя импульсов, дешифратор, вход которого подключен к выходу ге.нератора импульсов, схему совпадения, вход которой подключен к выходу дешифратора, à выход — к установочному входу генератора импульсов, коммутатор, адресный вход которого подключен к выходу дешифратора, стробирующий вход — к выходу генератора импульсов, другие входы — к дополни-. тельным датчикам импульсов, симметричный RG -триггер, вход Б.которого соединен с первым датчиком импульсов первой группы, вход R — с первым датчиком импульсов второй группы, два электронных ключа, один из вхо,дов которых соединен с соответствующим выходом симметричного R6 -триггера, другой — с выходом коммутато ра, а выходы -. со счетчиком импульсо».

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 — блок-схема системы обработки сигнааов датчиков импульсов; на фиг. 4 — фазовая диаграмма импульсов на выходе элементов системы обработки сигналов датчиков импульсов; на фиг. 5 - принципиальная электри: еская схема системы обработки сигналов датчиков импульсов.

3 11241

В неподвижной опорной плите 1 выполнен ряд параллельных, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга поперечных прорезей 2, размещенных в виде двух групп 3 и 4.

В этих прорезях размещены чувствительные элементы, выполненные в виде поперечных пластин 5 и 6, подпружиненных относительно неподвижной опорной плиты 1 и кинематически сое- 10 диненных с подвижной частью 7 датчиков 8 и 9 импульсов, расположенных в виде групп в соответствии с распо.— ложением чувствительных элементов

5 и 6. Между обеими группами 3 и 4 поперечных прорезей в неподвижной опорной плите 1 выполнен ряд отверстий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга на прямой, параллельной поперечным прорезям 2. 20

В этих отверстиях размещены дополнительные чувствительные элементы, выполненные в виде наконечников 10, кинематически соединенных с подвижной частью 11 дополнительных датчиков 12 импульсов.

Система 13 офработки сигналов датчиков импульсов содержит формирователи импульсов, выполненные в виде дифференцирующих цепочек 14, входы

30 которых подключены к датчикам 8 и 9 .импульсов обеих групп 3 и 4; логический элемент ИЛИ 15, входы которого подключены к выходам соответствующей дифференцирующей цепочки 14, допол- 35 нительный формирователь 16, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ 15, генератор 17 импульсов, запускающий вход которого подключен к выходу дополнительно- 40 го формирователя 16 импульсов, дешифратор 18, вход которого подключен к выходу генератора 17 импульсов, схему совпадения 19, вход которой подключен к выходу дешифратора 18, 45 а выход — к установочному входу генератора 17 импульсов, коммутатор 20, адресный вход которого подключен к выходу дешифратора 18, стробирующий вход — к выходу генератора 17 импуль-50 сов, другие входы — к дополнительным датчикам 12 импульсов; симметричный 88 -триггер 21, вход 5 которого соединен с первым из датчйков 8 импульсов первой группы 3, выход Й вЂ” 55 с первым из датчиков 9 импульсов второй группы 4; два электронных ключа

22 и 23, один из входов которого сое95 4 динен с соответствующим выходом симметричного 28 -триггера 21, другой— с выходом коммутатора 20, а выходы посредством каналов 24 и 25 — со счетчиком 26 импульсов. Симметричный

85-триггер 21 и счетчик 26 импульсов связаны со схемой сброса 27.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средства заднее колесо поочередно наезжает на поперечные пластины 5 первой группы 3, воздействуя на подвижные части

7 датчиков 8 импульсов и замыкая их контакты. При этом на выходах датчиков 8 появляются импульсы, поступающие на входы соответствующих дифференцирующих цепочек 14. В результате на выходах дифференцирующих цепочек

14 появляются короткие импульсы, каждый из которых благодаря логическому элементу ИЛИ 15 и дополнительному формирователю 16 импульсов попадает на запускающий вход генератора 17 импульсов и запускает его. Импульсы с генератора 17 поступают непосредственно на стробирующий вход коммутатора 20, а их число преобразуется с помощью дешифратора 18 в параллельный двоично-десятичный код, который поступает одновременно на адресный вход коммутатора 20 и на вход схемы совпадения 19. При поступлении на вход дешифратора 18 числа импульсов, равного числу дополнительных датчиков 12 импульсов, на выходе схемы совпадения 19 появляется импульс, поступающий на установочный вход генератора 16, прекращающий генерацию в нем импульсов. В результате после прихода одного запускающего импульса с выхода одной из дифференцирующих цепочек 14 на запускающий вход генератора 17, последний вырабатывает серию импульсов, число которых равно числу дополнительных датчиков 12. .Код, поступающий с дешифратора 18 на адресный вход коммутатора 20,, управляет последним, т.е. при смене каждого состояния поочередно "опрашивает" дополнительные датчики 12 импульсов, т.е. контакты этих дополнительных датчиков 12 поочередно подключаются к выходу коммугатора 20. При этом, если конкретный дополнительный датчик 12 замкнут, то при его "опросе" на выходе коммутатора 20 появляется логическая едини1124 195 ца (например, высокий потенциал) .

Если дополнительный датчик 12 разомкнут, то на выходе коммутатора

20 в данный момент "опроса" появится логический нуль (например, низкий 5 потенциал). Замкнутое состояние дополнительного датчика 12 будет в том случае, если его подвижная часть 11 контактирует.с пневматической шиной.

Вне зоны контакта с пневматической

t0 шиной дополнительные датчики 12 импульсов разомкнуты.

При наезде задней пневматической шиной на первую (по направлению движения) из поперечных пластин 5 с выхода первой из дифференцирующих цепочек 14 поступает установочный импульс на единичный" вход 5 симметричного RS -триггера 21, который сво-. им единичным выходом открывает электронный ключ 22, что обеспечивает беспрепятственное прохождение импульсов через него с выхода коммутатора 20 на вход канала 24 счетчика

26 импульсов., При этом своим "нулевым выходом симметричный 95 -триггер 21 удерживает в закрытом состоянии электронный ключ 23, не пропуская импульсы. с выхода коммутатора 20 на вход канала 25 счетчика 26. 30 !

Таким образом, при движении транспортного средства его заднее колесо .поочередно взаимодействует с поперечными пластинами 5. При этом поочередно "окрашиваются" дополнительные датчики 12. Цикл каждого "опроса" повто.— ряется при перемещении транспортного средства величину Г, равную расстоянию между двумя соседними попереч ными пластинами 5. Датчики 8 и 12 .

40 размещены на неподвижной опорной плите 1 так, что при перекатывании задней пневматической шины по поперечным пластинам 5 передняя пневматичес- кая шина входит в контакт с наконеч45 никами 10, кинематически соединенными с подвижными частями 11 дополнительных датчиков 12 импульсов. Поэтому при каждом перемещении транспортного средства на величину Д6 измеряется поперечная координата площади контакта передней пневматической шины с неподвижной опорной плитой 1.

Если принять, что А1=1, то после переезда передней пневматической шины "5 через дополнительные датчики 12 им- . пульсов сумма импульсов, поступивших на канал 24 счетчика 26, выражает величину площади контакта передней пневматической шины с неподвижной опорной плитой 1.

При дальнейшем перемещении транспортного средства передняя пневматическая шина достигает поперечных пластин 6. В момент, когда передняя пневматическая шина войдет в контакт с первой из поперечных пластин 6, с соответствующей дифференцирующей цепочки 14 поступает установочный сигнал на "нулевой" вход к симметричного RB -триггера 21, который своим нулевым выходом открывает электрон— ный ключ 23, а "единичным" выходом закрывает электронный ключ 22. В этом случае импульсы с выхода коммутатора 20 беспрепятственно проходят на вход канала 25 счетчика 26, а канал 24 отключается. При движении передней пневматической шины по поперечным пластинам 6. задняя пневматическая шина взаимодействует с наконечниками 10, при этом измеряется площадь контакта задней пневматической шины с неподвижной опорной плитой. В результате после проезда транспортного средства через поперечные пластины 5 и 6 и наконечники

10 на счетчике 26 образуется в цифровом виде информация о величине площади контакта передней и задней пневматической шины с неподвижной опорной плитой.

Таким образом, в предлагаемом устройстве измерение площади контакта передней и задней пневматических шин с неподвижной опорной плитой осуществляется при движении транспортного средства, что повышает производительность труда при диагностировании технического состояния пневматических шин. Кроме того, при перемещении пневматической шины по неподвижной опорной плите воспроизводится характер взаимодействия пневматической шины с дорогой, имеющий ,место в эксплуатационных условиях, что повышет достоверность результатов измерения.

Использование изобретения позволяет уменьшить расход топлива при эксплуатации транспортных средств за счет снижения сопротивления качения пневматических шин путем поддержания их в оптимальном техническом состоянии.

1 24195

f 124195

11 1

У Юьиод.- Щи. ол. 1. aa a 1

I P aia ëåþ.,íà йи д

„ д кои.

l l

1 дьиод

Ураза ич ими

Вь ход

Фага генер, дьмИ юн.

Вход

cvem, f ! . !

Фиг.4

ВНКИПИ Заказ 8270/32 i Тираж 822 Подвисное

Oamaaa ШШ "Патеат", г.Уагород, ул.Провктиаа, 4