Стенд для ускоренных имитационных испытаний ходовых частей колесных машин

 

Использование: в тракторном машиностроении, при испытаниях колесных движителей и ходовых частей колесных машин. Сущность: перед испытанием осуществляют настройку стенда на заданное расстояние между осями испытуемой машины и по ширине колеи. При вращении эксцентриковых осей на барабанах, расположенных на разных уровнях, создается имитация неровного профиля почвенно-дорожных фонов. Ферромагнитный порошок, покрывающий поверхность барабанов, выполненных в виде постоянных магнитов, смачивается водой, что создает имитацию влажной почвы и усиливает износ резины на колесах. 8 ил.

Изобретение относится к тракторному машиностроению, преимущественно к испытаниям колесных движителей и ходовых частей колесных машин.

Известен стенд для испытания транспортных средств, содержащий основание, беговые барабаны, установленные на основании с возможностью вращения и кинетически соединенных между собой посредством передачи, имитаторы дорожных неровностей, закрепленные на рабочей поверхности беговых барабанов, приводной двигатель, кинетически соединенный с беговыми барабанами и удерживающее устройство с вертикальными направляющими, удерживающее устройство снабжено удерживающей стойкой, закрепленной на основании между беговыми барабанами, а вертикальные направляющие размещены на опорной стойке и выполнены в виде поперечного и продольного пазов открытых в верхней части для прохода оси каретки и рамы испытываемого велосипеда.

Недостатком данного стенда является недостаточное воздействие профиля почвенно-дорожных фонов на ускорение предельного состояния испытываемой машины при вращении барабанов.

Целью изобретения является усиление воздействия различного профиля почвенно-дорожных фонов на ускорение предельного состояния машины и их износ.

Поставленная цель достигается тем, что стенд для ускоренных имитационных испытаний ходовых частей колесных машин, содержащий основание, опорные рамы, одна из которых связана с основанием, неподвижно, барабаны смонтированные на осях в опорных стойках, привод и регистрирующие устройства, барабаны выполнены в виде постоянных магнитов с шероховатой поверхностью, покрытой ферромагнитным порошком, оси на барабанах расположены эксцентрично, в поперечном сечении имеют форму овала или многоугольника и связаны с приводом, снабженным реле времени, барабаны на осях расположены на разных уровнях с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и снабжены фиксаторами, стенд снабжен растяжками для испытываемой машины, направляющими, установленной на направляющих кареткой и винтовыми телескопическими опорными балками, связывающими каретку с неподвижной опорной рамой, а также приводом относительно перемещения опорных балок, а другая опорная рама закреплена на каретке.

На фиг.1 изображен продольный разрез стенда; на фиг.2 - то же, поперечный разрез стенда; на фиг.3 - разрез, вид сверху; на фиг.4 - варианты исполнения осей на барабанах (поперечный разрез); на фиг.5 - схема вращения барабана с эксцентричной осью; на фиг.6 - эксцентричная ось, на которой расположены барабаны на разных уровнях; на фиг.7 - механизм автоматического увлажнения ферромагнитного порошка; на фиг.8 - траншея.

Стенд состоит из направляющих 1, направляющие 1 установлены на шпалах 2 неподвижно. На направляющих 1 установлена тележка 3 при помощи катков 4. Направляющие 1 выполнены в форме рельсов. Оси 5 прикреплены к двум барабанам 6 эксцентрично, оси 5 в поперечном сечении имеют форму овала или многоугольника (фиг. 4). Барабаны 6 на осях 5 расположены на разных уровнях и выполнены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вправо и влево. Барабаны 6 выполнены в виде постоянных магнитов или электромагнитов с шероховатой поверхностью, покрытых нержавеющим ферромагнитным порошком 7. Под барабаном 6 расположена емкость 8 из дюралюминия для сбора порошка 7, наполненная водой. Емкости 8 соединены с герметичным баком 9 в нижнем основании при помощи трубы 10. Бак 9 соединен с системой водопровода при помощи крана 11, трубы 10 содержит кран 12. Ось 5 содержит звездочку 13. Звездочка 13 соединена с электрическим двигателем 14 при помощи привода 15. Барабаны 16 малого диаметра шарнирно закреплены на крестовине 17 при помощи оси 18. Оси 18 соединены с противововесом 19 при помощи гибкой тяги 20. Гибкая тяга 20 опирается на ролики 21, которые подвешены на опорных стойках 22. Барабаны 16 предназначены в качестве направляющих для ходовых колес 23 трактора 24 или сельскохозяйственных машин 25 и увеличения контакта с колесами 23. Гибкая тяга 20 при помощи противовеса 19 регулирует постоянное давление барабанов 16 на ходовые колеса 23, тем самым автоматически устанавливает ходовые колеса 23 на эксцентрически вращающие барабаны 16 в правильном положении. Электрические двигатели 14 соединены с реле времени 26 при помощи электрической цепи. Трактор 24 или сельскохозяйственная машина 25 соединены с растяжками 27, одна из которых соединена с противовесом 28, причем растяжка опирается на неподвижную опору 29 при помощи роликов 30. На колесе 23 закреплен постоянный магнит 31. На тракторе 24 установлен геркон 32. Геркон 32 соединен со счетчиком импульсов 33 при помощи электрической цепи. Стенд снабжен счетчиком времени 34.

Стенд расположен в траншее 35. Над траншеей 35 установлено основание 36, выполненное из стальных уголков 37 и пластин 38. Тележка 3 снабжена телескопической винтовой балкой 39, она снабжена электрическим двигателем 40. Телескопическая винтовая балка 39 выполнена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Электрический двигатель 40 имеет две электрические цепи. На оси 5 имеются отверстия 41. Барабаны 6 снабжены фиксаторами 42, выполненными в форме винта, установленного, на патрубке 43. Катки 4 зафиксированы колодками 44. Стенд работает следующим образом. Стенд может быть выполнен во втором варианте. Второй вариант такой же как первый, отличается от него тем, что электрические двигатели 14 заменены электрическими генераторами. Перед испытаниями определяют расстояние между осями и колеей машины, измерение проводят рулеткой. На пластине 38 также проводят измерения и пометки мелом точек перемещения машины. Затем производят регулировку стенда. Удаляем колодки 44, пластины 38, затем замыкаем электрическую цепь, питающую электрический двигатель 40. Электрический двигатель 40 вращает звездочки на винтовых балках 39. Винтовые балки 39 перемещаясь, перемещают тележку 3. Как только тележка 3 переместится до надлежащей точки, размыкаем электрическую цепь, питающую электродвигатель 40. При этом расстояние между осями испытываемой машины будет соответствовать расчетным данным. На направляющие 1 между катков 4 устанавливают колодки 44. Затем производят регулировку стенда по ширине колеи. Вращая винт, расфиксируем фиксаторы 42. Ось 5 смазывают техническим маслом и один барабан 6 перемещаем по оси 5 до заданной точки и при помощи винта фиксатора 42 фиксируем в надлежащем положении. Подвешиваем противовесы 19 при помощи натяжения гибкой тяги 20 противовесы 19 перемещаются вверх, а барабаны 16 перемещаются вниз. Укладываем пластины 38 на уголки 37, оставляем только участок над барабаном 6 для переднего колеса 23 испытываемой машины. Затем испытываемая машина заезжает на стенд на основание 36, не доезжая до переднего окна машину 25 останавливают, затем вынимают из основания 36 пластины 38, открывают окно для установки заднего колеса 23. После этого заезжают машиной 25 в оставленные окна на барабане 6. Закрепляют машину 25 к неподвижной опоре 29. Затем подвешивают противовес 28. После этого удаляют пластины 38, расположенные над барабанами 16 и подвешивают противовес 19 к гибкой тяге 20, при этом гибкая тяга 20 натягивается, противовес 19, перемещаясь вниз, перемещает вверх барабан 16. Ходовые колеса 23 машины 25 плотно сжимаются барабанами 16 при помощи противовеса 19 и гибкой тяги 20. В испытываемой машине рычаг коробки передачи (на чертеже не показан) переводят в нейтральное положение (на холостой ход). Включают зажигание или полностью прекращают подачу топлива. Замыкают электрическую цепь, питающую счетчики времени 34, реле времени 26. При этом реле времени 26 замыкает электрическую цепь, питающую электрический двигатель 14 с максимальной скоростью, скорость, которую может развивать испытываемый трактор 24 или испытываемая машина 25. При этом электрический двигатель 14 вращает шероховатый барабан 6. Барабан 6 вращает ходовые колеса 23 трактора 24 или сельскохозяйственной машины 25. Барабаны 16 с растяжками 27 предотвращают сползание ходовых колес 23 с барабана 6. Барабаны 16 увеличивают КПД электрического двигателя за счет трущейся поверхности ходовых колес трактора 24 или машины 25. При вращении осей 5 за счет своей формы, имеющей овальное или многоугольное сечение создается прочное и надежное сцепление с барабанами 6 и 16, жесткое соединение оси 5, 18 осуществляется и за счет отверстий 41 и винтового фиксатора 42. При вращении эксцентрично осей 5 на барабанах 6, расположенных на разных уровнях, создается имитация "неровного профиля почвенно-дорожных фонов", один барабан 6 расположен на верхнем основании, другой барабан 6 в это же время расположен в нижнем основании, во всех случаях неровный профиль сохраняется всегда. "Неровный профиль" создает предельное состояние машины, усиливает износ техники. Ферромагнитный нержавеющий порошок 7 прилипает к постоянному магниту барабанов 6 и 16, притягивается к ним и при вращении смачивается водой, что создает имитацию влажной почвы и усиливает износ резины на колесах 23, и снижает их нагрев от трения с барабанами 6 и 16. При испарении воды из емкости 8 уровень воды понижается ниже отверстия в трубе 10, в результате чего воздух проникает по трубе 10 в герметичный бак 9, такой же объем воды выливается из бака 9 в емкость 8 и устанавливается до уровня отверстия в трубе 10. После испарения из емкости 8 снова перемещается в бак 9 и такой же объем воды выливается из бака 9 в емкость 8. Далее процессы повторяются. Т.е. происходит автоматическое увлажнение нержавеющего порошка, что исключает в постоянное наблюдение и постоянный долив воды в емкость 8. При вращении барабанов 6 одна сторона трактора поднимается, другая опускается. Для создания надежной фиксации трактора 24 или машины 25 одни растяжки 27 жестко фиксируют трактор к неподвижной опоре 29, другие растяжки 27 соединены с подвешенным противовесом 28. При вращении барабана 6 колеса 23, колесо 23 перемещается вверх, при этом происходит натяжение растяжек 27, растяжка перемещается тоже вверх, перемещая вверх противовес 28, при перемещении вверх растяжек 27 вращаются ролики 30. Ролики 30 сокращают трения растяжек 27. При вращении барабана 6 вращается колесо 23 за счет эксцентричного расположения барабана 6 колесо 23 перемещается вниз, трактор 24 или машина 25 опускается вниз, при опускании трактора 24 или машины 25 растяжки 27 перемещаются вниз за счет действия противовеса 28. Далее процессы повторяются. Таким образом сохраняется устойчивое и надежное положение трактора, при любых подъемах и опускании трактора 24 или машины 25 сохраняется постоянное ровное натяжение растяжек 27. При этом под действием противовесов 19 и гибкой тяги 20 при вращении колес 23, подъемах и опускании трактора 24 или машины 25 с двух сторон колеса 23 прижимаются барабанами 16 и создают автоматически ровное давление на них. При этом барабаны 16 вместе с кольцами 23 то поднимаются, то опускаются вниз. На испытываемой самоходной машине рычаг коробки передач через определенный интервал времени переводят на одну передачу (скорость) затем через определенный интервал времени переводят последовательно с одной передачи на другую в результате чего изменяется поступательная скорость вращения и изменяется тяговое усилие. Через определенный отрезок реле времени 26 срабатывает и замыкает электрическую цепь питающую другой электрический двигатель 14 работающий на минимальных оборотах (скорость которую может развивать испытываемый трактор 24 или машина 25). Через определенный отрезок реле 26 размыкает электрическую цепь питающую второй электрический двигатель 14 и снова замыкает электрическую цепь питающую первый электрический двигатель 14. Далее процессы повторяются. При каждом вращении ходовых колес 23, закрепленный на боковой поверхности колеса магнит 31 при приближении воздействует на геркон 32. В герконе 32 упругие пластины смыкаются и замыкается электрическая цепь и импульсный сигнал подается в счетчик импульсов 33. Счетчик 33 импульсов автоматически производится подсчет количества оборотов колеса 23. Измеряем периметр колес 23 и умножаем на количество оборотов и производим подсчет пройденного расстояния пути. Счетчик времени 34 автоматически производит подсчет продолжительности времени работы стенда. Стенд может работать во втором варианте. Во втором варианте стенд работает так же как и в первом варианте, отличается от него тем, что от двигателя внутреннего сгорания испытываемой самоходной машины приводят в движения барабаны 9, барабаны 9 вращают электрические генераторы в результате изменяется тяговое усилие. Генераторы преобразуют механическую энергию и создают нагруженность рабочих органов ходовой части испытываемых колесных машин.

Использование предлагаемого технического решения в народном хозяйстве позволит усилить воздействия разного профиля почвенно-дорожных фонов на ускорение предельного состояния машины и ускорить износ техники; упростить конструкцию стенда; обеспечить автоматическое увлажнение ферромагнитного порошка.

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ УСКОРЕННЫХ ИМИТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ КОЛЕСНЫХ МАШИН, содержащий основание, опорные рамы, одна из которых неподвижно связана с основанием, барабаны, смонтированные на осях в опорных стойках, привод и регистрирующие устройства, отличающийся тем, что барабаны выполнены в виде постоянных магнитов с шероховатой поверхностью, покрытой ферромагнитным порошком, оси на барабанах расположены эксцентрично, в поперечном сечении имеют форму овала или многоугольника и связаны с приводом, снабженным реле времени, барабаны на осях расположены на разных уровнях с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и снабжены фиксаторами, стенд снабжен растяжками для испытываемой машины, направляющими, установленной на направляющих кареткой и винтовыми телескопическими опорными балками, связывающими каретку с неподвижной опорной рамой, а также приводом относительного перемещения опорных балок, а другая опорная рама закреплена на каретке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8