Стенд для испытания кабины транспортного средства

 

Использование: в транспортном машиностроении , а именно в устройствах для испытания кабин транспортных средств под воздействием переменных во времени нагрузок . Сущность изобретения: стенд содержит перемещающуюся в вертикальном направлении переднюю опору с карданным шарниром и заднюю опору на цилиндрических шарнирах. Передняя часть рамы 1, на которой установлена кабина 2, опирается на нагрузочную балку. Нагрузочная балка посредством карданного шарнира 4 соединена со штоком 5, перемещающимся в вертикальном направлении по шлицевым направляющим, жестко связанным с корпусом стойки 7, установленной на плите и бетонном основании. Карданный шарнир 4,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764866/11 (22) 05.12.89 (46) 07.10,92. Ben. М 37 (71) Камское объединение по производству большегрузных автомобилей (72) В.П,Бердников, Ф.B,Êoëüãà и П.Д.Павленко (56) Н.Schnattinger: Schwingungsanalyse und

Betriebs-festigkeitsprufung von LKWFahrerhausern-ОJAZ, 1985, 130 Jg. /Heft1, с.

9 — 12. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КАБИНЫ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: в транспортном машиностроении, а именно в устройствах для ис(„) 5U(„) 1767379 А1 пытания кабин транспортных средств под воздействием переменных во времени нагрузок. Сущность изобретения: стенд содержит перемещающуюся в вертикальном направлении переднюю опору с карданным шарниром и заднюю опору на цилиндрических шарнирах. Передняя часть рамы 1, на которой установлена кабина 2, опирается на нагрузочную балку. Нагрузочная балка посредством карданного шарнира 4 соединена со штоком 5, перемещающимся в вертикальном направлении по шлицевым направляющим, жестко связанным с корпусом стойки 7, установленной на плите и бетонном основании, Карданный шарнир 4, 1767379 соединяющий нагрузочную балку с перемещающимся в вертикальном направлении штоком 5, состоит из фланца, крестовины, подшипников, проушин и шлицевых направляющих. Задняя опора стенда содержит два цилиндрических шарнира 13, служащих опорами оси 14 балансирной подвески, которая посредством башмаков креИзобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно, к устройствам для испытания кабин транспортных средств под воздействием переменных во времени нагрузок.

Известна конструкция стенда для испытаний кузовов и кабин, когда объект испытания жестко крепится на кривошипно-шатунных вибронагружателях, приводимых в движение специальными гидроусилителями (Цимбалин B.Á., Кравец

B.Н. и др. Испытание автомобилей. М., Машиностроение, 1978, с, 178, рис, 105).

Недостатком такого стенда является то, что инерционные нагрузки панелей кабины, возникающие в реальной эксплуатации в результате боковой качки, галопирования, тряски кабины и комбинации этих режимов на стенде не реализуются, что удлиняет срокдоводки и постановки на производство новых моделей кабин (кузовов) транспортных средств. Стенд имеет большие габаритные размеры и значительную металлоемкость, т.к. для каждого нагружателя требуется своя гидростанция и гидроусилитель.

Известен стенд для испытания кабин транспортных средств, выбранный в качестве прототипа, содержащий три сервогидравлических цилиндра, пневматическую опору кабины в центре ее тяжести для разгрузки цилиндров от статических составляющих и три реактивные штанги для удержания рамы с кабиной на стенде. Из трех два цилиндра, которые выполняют роль передних опор, присоединены к креплениям передних рессор, а третий цилиндр крепится в центре дополнительной поперечины сзади кабины и является задней опорой рамы (Н,Schnaninger: Schwingungsanalyse

und Betriebsfestlgkeitsprufung von LKW.—

Fahrerhausern — OlAZ 1985, 130, Jg. /Heft 1).

Ежемесячный журнал инженеров автомобилистов Австрии), Недостатком данной конструкции является использование большого количества дополнительных связей (третий подвесной пится к стойкам, установленным на плите, и центральный цилиндрический подшипник, расположенный в плоскости, перпендикулярной оси балансира, который служит задней опорой рамы 1 транспортного средства, на которую установлена испытуемая кабина. 9 ил. цилиндр, поддерживающая пневматическая опора, три удерживающих реактивных штанги), что снижает точность испытаний, увеличивает габаритные размеры и метал5 лоемкость стенда.

Целью изобретения является повышение точности испытаний путем обеспечения соответствия моделируемых нагрузок реальным, снижение габаритных размеров и

10 металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции стенда для испытания кабины транспортного средства, содержащей основание, нагружающее устройство, уста-.

15 новленное на основании и выполненное в виде гидроцилиндров, связанных с кабиной посредством шарниров и расположенных вертикально по бокам кабины в ее передней части, переднюю и заднюю опоры кабины, 20 последняя из которых выполнена с возможностью поворота кабины относительно ее продольной оси, гидроцилиндры нагружающего устройства установлены на основании жестко, передняя опора кабины выполнена

25 в виде вертикального шлицевого штока, связанного с кабиной посредством карданного шарнира и установленного в направляющей, закрепленной на основании между гидроцилиндрами, шарнир соединения

30 каждого из гидроцилиндров с кабиной выполнен в виде узла из двух сферических шарниров, соединенных тягой, а задняя опора выполнена в виде трех цилиндрических шарниров, два из которых закреплены

35 на основании горизонтально и перпендикулярно продольной оси кабины и соединены валом, а третий установлен на кабине вдоль продольной ее оси и связан с упомянутым валом.

40 Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая конструкция стенда для испытания кабины транспортного средства отличается тем, что гидроцилиндры нагружающего уст45 ройства установлены на основании жестко, передняя опора кабины выполнена в виде вертикального шлицевого штока, связанно1767379

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана система сил, действующая на кабину при движении; на фиг.2 — схема предлагаемого стенда; на фиг,3 — (вид А) показана система сил, дейст- 50 вующая на кабину транспортного средства при испытаниях на стенде; на фиг.4- вид Б на фиг.2; на фиг.5 — передняя опора с карданным шарниром; на фиг.6 — (вид Г на фиг.2) показана опора передней нагрузоч- 55 ной балки, выполненная на двухсторонних сферических шарнирах; на фиг.7 — вид Д на фиг.6; на фиг,8 — разрез А — А на фиг.4; на фиг.9 — задняя опора стенда на цилиндрических шарнирах.

lo с кабиной посредством карданного шарнира и установленного в направляющей, закрепленной на основании между гидроцилиндрами, шарнир соединения каждого из гидроцилиндров с кабиной выполнен в виде узла из двух сферических шарниров, соединенных тягой, а задняя опора выполнена в виде трех цилиндрических шарниров, два из которых закреплены на основании горизонтально и перпендикулярно продольной оси кабины и соединены валом, а третий установлен на кабине вдоль продольной ее оси и связан с упомянутым валом. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна", Новая совокупность существенных признаков позволяет получить новый положительный эффект: повышение точности испытаний путем обеспечения соответствия моделируемых нагрузок реальным, снижение габаритных размеров и металлоемкости. Обоснованное введение минимального и достаточного количества связей (два цилиндра вместо трех, исключение поддерживающей опоры и реактивных штанг) приводит к повышению точности испытаний.

Габаритные размеры стенда и его металлоемкость уменьшаются по следующей причине. Выполнение передней опоры в виде карданного шарнира, соединенного со шлицевым штоком с возможностью вертикального перемещения обеспечивает вертикальные перемещения передней опоры, поворот ее с заданным ускорением, воспроизведение режима галопирования, боковой качки и кроме того, благодаря шлицам штока предотвращает кабину от опрокидывания со стенда, исключая при этом необходимость использования специальных удерживающих реактивных штанг, за счет чего уменьшаются габаритные размеры стенда и его металлоемкость.

Стенд, установленный на пазовую плиту и бетонный фундамент, содержит перемещающуюся в вертикальном направлении переднюю опору с карданным шарниром (фиг,5) и заднюю опору(фиг.9) на цилиндрических шарнирах.

Передняя часть рамы 1, на которой установлена кабина 2, опирается на нагрузочную балку 3. Нагрузочная балка 3 посредством карданного шарнира 4 соединена со штоком 5, перемещающимся в вертикальном направлении по шлицевым направляющим 6, жестко связанным с корпусом стойки 7, установленной на пазовой плите и бетонном основании (фундаменте).

Карданный шарнир 4, соединяющий нагрузочную балку 3 с перемещающимся в вертикальком направлении штоком 5,состоит иэ фланца 8, крестовины 9, подшипников 10, проушин 11, шлицевых направляющих 6.

Карданный шарнир 4 с нагрузочной балкой

3 связан посредством болтов 12, а со штоком 5 соединен крестовиной 9 и проушинами 11, Задняя опора стенда содержит два ци; линдрических шарнира 13, служащих опорами оси 14 балансирной подвески, которая посредством башмаков 15 крепится к стойкам 16, установленным на пазовой плите, и центральный цилиндрический подшипник

17, расположенный в плоскости перпендикулярной оси балансира, который служит задней опорой рамы 1 транспортного средства, на которую установлена на серийных креплениях испытуемая кабина. Нагрузочная балка 3 установлена на два сервогидравлических цилиндра 18 и соединена с ними посредством сферических подшипников 19.

Стенд для испытания кабины транспортного средства работает следующим образом.

Силовые воздействия двух сервогидравлических цилиндров 18 стенда, жестко закрепленных на пазовой плите, передаются на кабину через верхние сферические подшипники 19, нагрузочную балку 3 и раму транспортного средства 1. Посредством карданного шарнира 4 и штока 5 со шлицевыми направляющими 6, обеспечиваются вертикальные перемещения $ передней опоры, поворот ее на угол а с заданным ускорением W, воспроизведение режима га- . лопирования, боковой качки, а также предотвращение опрокидывания кабины со стенда. Благодаря выполнению задней опоры в виде трех цилиндрических шарниров, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивается необходимое и достаточное количество степеней

1767379 свободы рамы транспортного средства при работе стенда и воспроизведение нагрузок на кабине аналогичных эксплуатационным.

Кабина транспортного средства в эксплуатации подвергается воздействию определенных комбинаций сил (фиг.1).

Эксплуатационные нагружения панелей кабины воссоздаются в стендовых условиях комбинацией режимов тряски в вертикальной плоскости, боковой качки и "галопирования" при использовании минимального количества сервогидравлических цилиндров.

Методика испытаний кабин транспортных средств на стенде основывается на анализе замеров напряженно-деформированного состояния кабины транспортного средства в реальных условиях эксплуатации и воспроизведении этих напряжений на стенде с помощью магнитографа или управляющей

ЭВМ.

Техническими преимуществами предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом являются повышение надежности работы стенда, уменьшение его габаритных размеров и металлоемкости, сокращение трудозатрат при изготовлении стенда, а также сроков проведения работ по доводке и испытаниям на долговечность кабин транспортныхх средств.

Формула изобретения

Стенд для испытания кабины транспор- тного средства, содержащий основание, нагружающее устройство, установленное на

5 основании и выполненное в виде гидроцилиндров, связанных с кабиной посредством шарниров и расположенных вертикально по бокам кабины в ее передней части, переднюю и заднюю опоры кабины, последняя

10 из которых выполнена с возможностью поворота кабины относительно ее продольной оси, отл ича ю щийс я тем, что, с целью повышения точности испытаний путем обеспечения соответствия моделируемых

15 нагрузок реальным, снижения габаритных размеров и металлоемкости, гидроцилиндры нагружающего; устройства установлены на основании жестко, передняя опора кабины выполнена в виде вертикального шлице20 ваго штока, связанного с кабиной посредством карданного шарнира и установленного в направляющей, закрепленной на основании между гидроцилиндрами, шарнир соединения каждого из гидроци25 линдров с кабиной выполнен в виде узла из двух сферических шарниров, соединенных тягой, а задняя опора выполнена в виде трех цилиндрических шарниров, два из которых закреплены на основании горизонтально и

30 перпендикулярно продольной оси кабины и соединены валом, а третий установлен на кабине вдоль продольной ее оси и связан с упомянутым валом. 767379

1767379

Bud А

1767379

Составитель В.Бердников

Техред М,Моргентал Корректор Н,Тупица

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3543 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5