Устройство для определения деформаций пневматической шины

 

Изобретение относится к устройствам для испытания пневматических шин и может быть использовано предприятиями автомобильной и шинной промьшшенности для оценки: деформированного состояния шин. Цель изобретения - расширение диапазона измерений. Устройство содержит чувствительные элементы, выполненные в виде интегральных тензопреобразователей 18,19 и 20, снабженных закрепленными на их свободных концах инерционными массами 21,22 и 23 и электрически . связанных через токосъемник с элект- .ронной преобразующей системой. Интегральные тензопреобразователи размещены в корпусе, закрепленном на исследуемой зоне внутренней поверхности пневматической шины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. С б (Л с со О) 4 05 Раг.-2

С(. %3 СОВЕТСНИХ

СОЦ, 4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ai (19) (ll > (51) 4 С 01 М 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Х й, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4070020/31-11 (22) 22,05.86 (46) 23.12.87. Бюл. У 47 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины (72) Ю.П. Макеев, В.А. Карпенко, В.Н. Борщев, А.Н. Ларин и А.М. Яковлев (53) 62913.012.55.001.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 985735, кл. С 01 M 17/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ (57) Изобретение относится к устройствам для испытания пневматических шин и может быть использовано предприятиями автомобильной и шинной промышленности для оценки деформированного состояния шин. Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

Устройство содержит чувствительные элементы, выполненные в виде интегральных тензопреобразователей 18,19 и 20, снабженных закрепленными на их свободных концах инерционными массами 21,22 и 23 и электрически: связанных через токосъемник с элект.ронной преобразующей системой. Интегральные тензопреобразователи размещены в корпусе, закрепленном на исследуемой зоне внутренней поверхности пневматической шины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

136

Изобретение относится к испытаниям пневматических шин, в частности к устройствам для определения деформаций пневматической шины.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

На фиг.1 показана схема установки для измерения деформаций шины на фиг.2 — схема размещения интегральных тензопреобразователей; на фиг.3функциональная схема электронной . преобразующей системы.

Устройство п)пя определения деформаций пневматической шины содержит электронную преобразующую систему (ЭПС).

На первый канал ЭПС подаются электрические сигналы, пропорциональные нормально ускорению U „ и скорости вращения колеса U Электри-. ческий сигнал, пропорциональный нормальному ускорению, усиливается в блоке 1, затем делится на электрический сигнал, пропорциональный скорости вращения колеса в блоке ?, полученный результат интегрируется в (блоке 3 в нелинейном блоке 4 формируется напряжение, пропорциональное в косинусу величины сигнала, поступившего с инвертора 5, полученный сигнал перемножается на электрический сиг-, нал, пропорциональный скорости вращения колеса в блоке 6. После инвертора 7 электрический сигнал интегрируется по времени в блоке 8, и после инвертора 9 на выходе получается одна из составляющих, пропорциональных радиальной деформации шины U «

Вторая составляющая электрического сигнала, пропорциональная радиальной деформации шины U р„„, формируется „ аналогичным образом за исключением того, что в блоке 10 генерируется чапряжение, пропорциональное синусу напряжения, поступившего с инвертора.

Второй канал ЭПС осуществляет. преобразование входного электрического сигнала, пропорционального тангенциальному ускорению U „, в электрический сигнал, пропорциональный тангенциальной деформации шины Ug npu помощи блока усилителя 11, интегратора 12, инвертора 13, интегратора

14 и инвертора 15.

Третий канал ЭПС, так же как и второй в аналогичных блоках, преобразует входной электрический сигнал, пропорциональный боковому ускорению

r> * и(с) = I ссв(J и„,(Vp)/П„ар) V ав; о о

t 04

ВВ и(С),= j 4in(J U,(VP)/U„UP) V ав, 4В о где U — электрический сигнал, пропорциональный нормальному ускорению.

1467 ° 2

U, в электрический сигнал, пропорциональный боковой деформации шины

"ВаОпределение радиальной деформации сводится к определению составляющих во взаимно перпендикулярных направлениях при таких допущениях: скорость качения V = consC a скольжения равна нулю, поэтому переносная скорость

V равна V относительное тангенциальное ускорение Ф" =0 перенос-.

/ 1 ное ускорение )/" =О, кориолисово (с1 ускорение 1/1 = О.

15 Таким образом, на массу, расположенную на оболочке шины, будет действовать нормальное ускорение Чг.

Это ускорение будем считать функцией пути S который равен S = V

2р Известно, что нормальное ускорение равно

w,(s) = v. //, отсюда получим кривизну

1/p= W,/V

25 В свою очередь кривизна поверхности оболочки шины определена по следующей зависимости: t/p = do/dS, где 9 — угол наклона касательной к профилю шины в исследуемой

30 точке. 4(После чего получим 9 = J И„(о) /V dS, о

Координаты точек шины связаны с 0 по следующим зависимостям:

dx/dS = cos9 dZ/dS = sin9.

Произведя следующие преобразования и замену переменных интегрирования .S на t окончательно получим:

t М.

40 И„„) сов (J W„(U) /U„. dp) V° . ЙВ

0 |V . е t

W, = J 4in(J W„(U)/U„4P) .V,),4, о о

Так как выходные напряжения с дат45 чиков пропорциональны ускорению и скорости, то полученные зависимости можно записать, заменив кинематические параметры соответствующими электрическими сигналами, следующим обра-. зомм .

1361467

Электрический сигнал, пропорцио— нальный тангенциальной деформации, определен в соответствии с зависимостью: о6

v() = j J u„Ñðè гр. а<

О о где U» — электрический сигнал, пропорциональный тангенциальному ускорению, Электрический сигнал, пропорциональный боковой деформации, определяЬт в соответствии с зависимостью:

Ф с

U(t)3e= j Uwe((V) ар dg, О о где Uw — электрический сигнал, пропорциональный боковому ускорению.

Получение сигналов JU,„, Ug, Б

U 8 / обеспечивается работой ЭПС.

Устройство для определения реформаций пневматических шин кроме описанной ЭПС содержит корпус 16, прикрепленный к внутренней поверхности шины 17, в котором установлены интегральные тензопреобразователи 18-20, ориентированные соответственно в направления радиальной, тангенциальной и боковой деформаций шины. На каждый тензопреобразователь установлены инерционные массы 21-23. Для распайки выводов тензопреобразователей 18-20 в корпусе 16 размещены контактные площадки 24, которые через диск колеса 25 подключены к токосъемнику 26, электрически связанному с ЭПС 27.

Скорость вращения колеса регистрируется любым известным способом, например с помощью тахогенератора, кинематически связанного с колесом.

Формула изобретения

1. Устройство для определения деформаций пневматической шины, содержащее чувствительные элементы для измерения кинематических параметров процесса деформации и устройства преобразования этих параметров в электрические сигналы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, чувствительные элементы выполнены в виде интегральных тензопреобразователей соответственно нормального ускорения, тангенциального ускорения, бокового ускорения и скорости снабженных закрепленными на их свободина концах инерционными массами и эцектрпчески связанных через токосъемник с электронным преобразующим устройством, содержащим три канала преобразования электрических сигналов, первый из

15 которых выполнен в виде двух каналов, входами связанных с выходом тензопреобразователя нормального ускоре-, ния и с выходом тензопреобразователя скорости, причем один из этих кана20 лов содержит последовательно связанные усилитель, делитель, интегратор, нелинейный блок, реализующий функцию косинуса, умножитель, инвертор-интегратор, инвертор, другой канал содер25 жит последовательно соединенные усилитель, делитель, первый интегратор, нелинейный блок, реализующий функцию синуса, умножитель, первый инвертор, второй интегратор, второй инвертор.

30 второй канал преобразования связан входом с выходом тензопреобразователя тангенциального ускорения и выходом тензопреобразователя скорости и выполнен в виде последовательно соединенных усилителя, первого интег"ратора, первого инвертора, второго интегратора, второго инвертора, а третий канал преобразования связан входом с выходами тензопреобразова40 теля бокового ускорения и тензопреобразователя скорости и также содержит последовательно соединенные усилитель, первый интегратор, первый инвертор, второй интегратор, второй

45 инвертор, 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что интегральные тензопреобразователи размещены в корпусе.

1361467

Составитель В. Ильина

Техред А. Кравчук

Редактор С. Пекарь

Корректор И. Эрдейи

Заказ 6219/44 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоорвтений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4