Способ определения крутильной податливости гидромеханической трансмиссии

Авторы патента:

Стручков Алексей Валентинович (RU)

Ереско Сергей Павлович (RU)

Ереско Татьяна Трофимовна (RU)

Климов Анатолий Алексеевич (RU)

G01M17/007 - колесных или гусеничных транспортных средств (G01M 17/08 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2520648:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) (RU)

Изобретение относится к способу определения крутильной податливости гидромеханической трансмиссии. Способ включает нагружение слоя грунта траками гусеничного трактора с гидромеханической трансмиссией, неподвижно зафиксированного посредством силоизмерительного устройства, плавное увеличение нагрузки, регистрацию значения касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, измерение деформации грунта, построение графика зависимости деформации грунта от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, определение по точке излома прямой графика предельного касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, регистрацию угла поворота ведущей звездочки трактора, построение графика зависимости угла поворота ведущей звездочки трактора от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт. По точке излома прямой графика определяют полный угол поворота ведущей звездочки. Рассчитывают угол поворота ведущей звездочки, соответствующий величине предельной упругой деформации сдвига грунта. Определяют суммарный угол закручивания трансмиссии φ_TP как разность полного угла поворота ведущей звездочки трактора и угла поворота ведущей звездочки. Суммарную крутильную податливость гидромеханической трансмиссии определяют из соотношения $l_{K} = \frac{ϕ_{T P}}{P_{K}^{O} \cdot r_{K}}$ , где r_K - радиус ведущей звездочки трактора, $P_{K}^{O}$ - касательное усилие грунтозацепа трака на грунт, соответствующее суммарному углу закручивания трансмиссии φ_TP.Технический результат заключается в возможности определения динамических характеристик трансмиссии. 2 ил.

Изобретение относится к области строительно-дорожного машиностроения для определения некоторых динамических характеристик гидромеханической трансмиссии и грунта, в частности для определения податливости грунта, и позволяет оценить ее влияние на податливость элементов гидромеханической трансмиссии строительных и дорожных машин, позволяет расширить информативность полученных результатов, необходимых при исследовании динамической нагруженности трансмиссионных систем.

Известен способ для исследования взаимодействия гусеничного трака с грунтом, реализованный в устройстве по авторскому свидетельству СССР №1418594, МКИ G01M 17/00. Способ реализуется при помощи заявленного устройства путем нагружения слоя грунта через тензометрический трак нормальной вертикальной и касательной нагрузками, создаваемыми гидроцилиндрами, а именно шток гидроцилиндра воздействует на трак усилием, соответствующим вертикальной нагрузке на него в работающей на транспортном средстве гусенице. При заглублении трака в грунт устройство с помощью трактора перемещается относительно грунта, при этом горизонтальная реакция стремится опрокинуть короб, который через направляющие ролики воздействует на тензометрические тяги, растягивая их. Величина горизонтальной реакции грунта определяется как разность растягивающих усилий на нижних и верхних тягах. После протягивания трака на определенное расстояние происходит выглубление его из грунта с помощью силового гидроцилиндра, затем цикл повторяется.

Недостатками данного способа являются искажение достоверной информации, так как дополнительные грунтозацепы тензометрического трака находятся на разных расстояниях от основного грунтозацепа, внедряющегося в грунт, что влечет за собой формирование неравномерных грунтовых кирпичей, а также расположение дополнительных грунтозацепов и внедряющегося между ними основного грунтозацепа противоречит реальной картине движения гусеничного трактора, ввиду того что заглубляемый грунтозацеп в реальных условиях не может находиться между двумя уже погруженными в слой почвогрунта грунтозацепами, что приводит к увеличению давления со стороны горизонтального нагружающего гидроцилиндра, а значит, к повышению нагрузок по сравнению с реальными условиями. Данный способ также не позволяет получить зависимость податливости грунта и элементов трансмиссии трактора, необходимых, например, при исследовании динамической нагруженности трансмиссии и других элементов конструкции тракторов при проектировании.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ определения податливости грунта (патент на изобретение №2421704, МПК G01N 3/00 (2006.01). Способ включает нагружение слоя грунта траками неподвижно зафиксированного посредством силоизмерительного устройства гусеничного трактора с гидромеханической трансмиссией, при этом плавно увеличивая нагрузку, при помощи силоизмерительного устройства регистрируют значения касательного усилия грунтозацепа трака на грунт и измеряют деформацию грунта, соответствующую перемещению нижнего трака гусеницы, строят график зависимости деформации грунта от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт и по точке излома прямой графика зависимости определяют предельное касательное усилие грунтозацепа трака на грунт $P_{К}^{п р е д}$ , при котором еще не происходит срыв грунта, и соответствующую ему предельную упругую деформацию сдвига грунта H^пред, а податливость определяют из соотношения $l_{L} = \frac{H^{п р е д}}{P_{К}^{п р е д}}$ .

Недостатками данного способа являются малая информативность, невозможность определения динамических характеристик трансмиссии, влияния механических свойств грунта на динамическую нагруженность трансмиссионных систем.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение информативности, а именно возможность определения кроме податливости грунта еще и крутильной податливости гидромеханической трансмиссии на рабочих передачах с учетом колебаний элементов трансмиссии при работающем двигателе, необходимых, например, при исследовании динамической нагруженности элементов трансмиссии при проектировании.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения крутильной податливости гидромеханической трансмиссии, включающем нагружение слоя грунта траками гусеничного трактора с гидромеханической трансмиссией, неподвижно зафиксированного посредством силоизмерительного устройства (фиг.1), плавное увеличение нагрузки, регистрирацию значения касательного усилия грунтозацепа трака на грунт при помощи силоизмерительного устройства, измерение деформации грунта, соответствующей перемещению нижнего трака гусеницы, построение графика зависимости деформации грунта от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт и определение по точке излома прямой графика предельного касательного усилия грунтозацепа трака на грунт $P_{К}^{п р е д}$ , при котором еще не происходит срыв грунта, и соответствующей ему предельной упругой деформации сдвига грунта H^пред, новым является то, что одновременно с измерением деформации грунта, посредством устройства для определения углов, регистрируют угол поворота ведущей звездочки трактора φ, и строится график его зависимости от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт (фиг.2), по которому определяют полный угол поворота ведущей звездочки трактора φ_K в точке излома графика, т.е. до момента срыва грунта. Поскольку полный угол поворота φ_K является результатом упругой деформации сдвига грунта и выбора зазоров гусеницы, а также результатом упругой крутильной деформации трансмиссии, то затем определяют угол поворота ведущей звездочки $ϕ_{H} = \frac{H^{п р е д}}{r_{K}}$ , соответствующий величине предельной упругой деформации сдвига грунта H^пред, а затем суммарный угол закручивания трансмиссии φ_TP=φ_K-φ_H как разность полного угла поворота ведущей звездочки трактора φ_K и угла φ_H, соответствующий величине предельной упругой деформации сдвига грунта H^пред, а крутильную податливость трансмиссии определяют из соотношения $l_{K} = \frac{ϕ_{T P}}{P_{K}^{O} \cdot r_{K}}$ , где r_K - радиус ведущей звездочки трактора (фиг.1), $P_{K}^{O}$ - касательное усилие грунтозацепа трака на грунт, соответствующее суммарному углу закручивания трансмиссии φ_TP, которое получают с графика (фиг.2), $P_{K}^{O} \cdot r_{K}$ - момент на ведущей звездочке, соответствующий суммарному углу закручивания трансмиссии φ_TP.

На фиг.1 - схема осуществления способа; на фиг.2 - график зависимости деформации грунта и угла поворота ведущей звездочки от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт.

Способ реализуется следующим образом.

Трактор с гидромеханической трансмиссией через силоизмерительное устройство жестко фиксируют на участке исследуемого грунта. Гидромеханическая трансмиссия позволяет получить ступенчатую нагрузку плавно без срыва грунта. Нагрузку задают плавно при помощи акселератора и фиксируют силоизмерительным устройством в пределах от 3 до 34 кН, т.е. с нагрузки, соответствующей цене деления силоизмерительного устройства, до нагрузки, соответствующей моменту срыва грунта, одновременно измеряют деформацию грунта от действия касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, соответствующую перемещению нижнего трака гусеницы, а также посредством устройства для определения углов регистрируется угол поворота ведущей звездочки трактора φ. При этом фиксируемая посредством силоизмерительного устройства нагрузка равна касательному усилию грунтозацепа трака на грунт на основе законов статики. На основании полученных данных строят графики зависимости деформации грунта H и угла поворота ведущей звездочки трактора φ от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт P_K (фиг.2) и по точке излома прямой графика зависимости определяют предельное касательное усилие грунтозацепа трака на грунт $P_{K}^{п р е д} = 33 к Н$ , при котором еще не происходит срыв грунта, соответствующую ему предельную упругую деформацию сдвига грунта H^пред=4,5 мм и полный угол поворота ведущей звездочки трактора $ϕ_{K} = 6^{\circ} = \frac{6 \cdot 3,14}{180} = 0,1047 р а д$ , затем рассчитывают угол поворота ведущей звездочки $ϕ_{H} = \frac{H^{п р е д}}{r_{K}} = \frac{0,0045}{0,25} = 0,018 р а д$ , соответствующий величине предельной упругой деформации сдвига грунта H^пред, затем определяют суммарный угол закручивания трансмиссии, как разность полного угла поворота ведущей звездочки трактора φ_K и угла φ_H, φ_TP=φ_K-φ_H=0,1047-0,018=0,0867, а крутильную податливость гидромеханической трансмиссии определяют из соотношения $l_{K} = \frac{ϕ_{T P}}{P_{K}^{O}} = \frac{6 \cdot 3,14}{3 \cdot 0,25 \cdot 180} = 0,14 \frac{р а д}{к Н \cdot м}$ , где r_K=0,25 м - радиус ведущей звездочки трактора, $P_{K}^{O} \cdot r_{K}$ - момент на ведущей звездочке, соответствующий суммарному углу закручивания трансмиссии φ_TP, $P_{K}^{O} = 3 к Н$ - касательное усилие грунтозацепа трака на грунт, соответствующее суммарному углу закручивания трансмиссии φ_TP.

Данный способ позволяет определить податливость грунта, предел касательного усилия, при котором еще сохраняются упругие свойства грунта (до срыва грунта) и крутильную податливость гидромеханической трансмиссии при исследовании динамической нагруженности, получить зависимости динамических параметров элементов трансмиссии и поступательно движущихся частей трактора с податливостью грунта.

Способ определения крутильной податливости гидромеханической трансмиссии, включающий нагружение слоя грунта траками гусеничного трактора с гидромеханической трансмиссией, неподвижно зафиксированного посредством силоизмерительного устройства, плавное увеличение нагрузки, регистрацию значения касательного усилия P_K грунтозацепа трака на грунт при помощи силоизмерительного устройства, измерение деформации грунта, построение графика зависимости деформации грунта от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт, определение по точке излома прямой графика предельного касательного усилия грунтозацепа трака на грунт $P_{К}^{п р е д}$ , при котором еще не происходит срыв грунта, и соответствующей ему предельной упругой деформации сдвига грунта, отличающийся тем, что одновременно с измерением деформации грунта посредством устройства для определения углов регистрируют угол поворота ведущей звездочки трактора φ и строят график зависимости угла поворота ведущей звездочки трактора φ от касательного усилия грунтозацепа трака на грунт P, и по точке излома прямой графика определяют полный угол поворота ведущей звездочки φ_K, затем рассчитывают угол поворота ведущей звездочки $ϕ_{H} = \frac{H^{п р е д}}{r_{K}}$ , соответствующий величине предельной упругой деформации сдвига грунта H^пред, а затем определяют суммарный угол закручивания трансмиссии φ_TP как разность полного угла поворота ведущей звездочки трактора φ_К и угла φ_H, а суммарную крутильную податливость гидромеханической трансмиссии определяют из соотношения $l_{K} = \frac{ϕ_{T P}}{P_{K}^{O} \cdot r_{K}}$ , где r_K - радиус ведущей звездочки трактора, $P_{K}^{O}$ - касательное усилие грунтозацепа трака на грунт, соответствующее суммарному углу закручивания трансмиссии φ_TP

Изобретение относится к области транспортных средств (ТС), более конкретно к способам определения акустических характеристик салонов ТС, и может быть использовано при акустической доводке проектируемых образцов ТС.

Стенд для силовых испытаний колесного транспортного средства // 2498261

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкциям испытательных стендов, связанных с доводкой и определением ресурса автомобилей, строительно-дорожных машин, колесных тракторов.

Способ измерения шума производимого шинами автотранспортного средства находящегося в движении // 2520701

Изобретение относится к области испытания автомобиля. Проводят серию измерений уровня шума автомобиля, движущегося по мерному участку в режиме разгона, производят запись полученных значений, получают диаграмму значений записанного уровня шума автомобиля и определяют значение его скорости при пересечении микрофонной линии. Проводят серию измерений уровня шума автомобиля, движущегося по мерному участку накатом со скоростью, равной наперед заданному значению, таким образом, чтобы скорости, полученные при пересечении автотранспортным средством микрофонной линии, в обеих сериях измерений совпадали. Получают диаграмму записанных значений уровня шума автотранспортного средства, движущегося накатом. Проводят идентификацию шума, производимого шинами в общем уровне шума движущегося АТС, путем сравнения значений общего уровня шума АТС, полученных в режиме разгона со значениями уровня шума АТС, полученных в режиме наката с применением поправки на расстояние, определяющей зависимость изменения уровня шума от расстояния между источником шума и шумомером. Достигается определение вклада шума шин в общем шуме, производимом транспортным средством во время движения. 3 ил.

Модернизированный стенд осипова для диагностирования тормозов транспортного средства // 2545531

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к стендам для диагностирования тормозов транспортных средств. Стенд содержит две подвижные в продольном направлении опоры с горизонтальной контактной поверхностью для установки колес испытываемой оси, раздельный привод подвижных опор посредством стальных канатов, наматываемых на тяговые барабаны, расположенные на одном приводном валу, вращающемся в установочных подшипниках посредством двигателя и вариатора, шариковые направляющие для перемещения подвижных опор в продольном направлении. Стенд также содержит устройство, сигнализирующее о начале движения подвижных опор, устройство для определения усилия на тормозной педали и ее автоматического привода, полимерное покрытие, датчики веса, начала движения и силы на каждой опоре, датчики угловых скоростей колес, сигналы от которых через усилитель и аналого-цифровой преобразователь поступают на обработку в компьютер, барабан со стальным канатом для возвращения подвижных опор в исходное рабочее положение, платформу, на которой расположены шариковые направляющие одной из подвижных опор, имеющую возможность перемещаться в поперечном направлении на направляющих скольжения посредством ходовой винтовой передачи, и роликовые опоры для полноприводных автотранспортных средств. Достигается повышение качества измерения параметров торможения для получения достоверного диагноза технического состояния тормозов. 2 ил.

Стенд и способ исследования движения робокара // 2561405

Группа изобретений относится к учебной технике, может быть использована для исследования динамики мобильных транспортных средств, управляемых за счет разности скоростей вращения ведущих колес. Стенд для исследования движения робокара представляет собой платформу, установленную стационарно на осях двух колес, приводимых во вращение двигателями, управляемыми бортовым контроллером путем гибко задаваемого алгоритма (закона) управления. Виртуальная траектория движения робокара, получаемая при помощи датчиков скоростей вращения круговых платформ, на которые опираются колеса, с учетом математической модели динамики платформы, электропривода и закона управления, отображается на мониторе персональной электронно-вычислительной машины, связанной с контроллером, относительно положения задаваемой в процессе исследования кинематической траектории, также отображаемой на мониторе. Способ исследования процесса управления робокаром основан на сравнении заданной траектории движения с реальной траекторией при различных законах управления и содержит стенд для исследования движения. Достигается возможность проводить исследования динамики робокара на неподвижной стационарной установке. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Способ определения коэффициента суммарного сопротивления движению для категорирования испытательных дорог // 2561647

Значения коэффициента определяют с помощью самого испытываемого транспортного средства при его перемещении по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения по величинам среднего расхода топлива двигателя и реализуемой средней скорости движения и коэффициент пропорциональности n, определяемый по выражению где ΨA - коэффициент сопротивления движению на дороге с ровным твердым покрытием; Vq - скорость, соответствующая контрольному расходу топлива, км/ч; qк - контрольный расход топлива, л/100. Коэффициент ΨA определяют по сумме коэффициентов сопротивления качению fo и сопротивлению воздуха fw. Технический результат - повышение точности коэффициента суммарного сопротивления движению для категорирования испытательных дорог при изменчивости и нестабильности их характеристик, особенно грунтовых дорог. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ и устройство для тяговых испытаний транспортных машин при трогании с места под нагрузкой // 2569159

Группа изобретений относится к испытанию и техническому диагностированию транспортных машин, в частности к способу и устройству испытания машин, преимущественно трактора, при трогании с места под нагрузкой. Машину присоединяют к тяговым устройствам с возможностью измерения силы тяги и касательных сил, приложенных к ободам ведущих колес, при этом применяют по крайней мере три динамометра, один из которых располагают по горизонтальной линии следа центра тяжести трактора. Устройство имеет упор с тяговым динамометром, а в основании имеются углубления, внутри которых установлены динамометры касательных сил, присоединенные к подвижным кареткам на опорных катках. Подвижные каретки состоят из роликов холостого движения и выдвижных зацепов, а на дне ниш имеются наклонные направляющие. Достигается возможность определения силы тяги на ободе ведущих колес. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Универсальный стенд осипова для диагностирования тормозов и подвески автотранспортного средства // 2584641

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к стендам для проверки технического состояния тормозов и подвески. Стенд содержит две подвижные в продольном направлении опоры, раздельный привод подвижных опор, шариковые направляющие для перемещения подвижных опор в продольном направлении. Стенд также содержит платформу с шариковыми направляющими одной из подвижных опор, устройство, сигнализирующее о начале движения подвижных опор, устройство для определения усилия на тормозной педали и ее автоматического привода, датчики веса, начала движения и силы на каждой опоре, датчики угловых скоростей вращения колес, датчики вертикальных перемещений, сигналы от которых через усилитель и аналого-цифровой преобразователь поступают на обработку в компьютер, роликовые опоры для полноприводных автотранспортных средств, устройства для фиксации последних на стенде, искусственные неровности импульсного воздействия для создания вынужденных колебаний подвески, измерительный компьютерный комплекс для снятия амплитудно-частотных характеристик подвески. Достигается расширение области применения стенда, измерение параметров торможения, в том числе при вынужденных колебаниях подвески, снятие амплитудно-частотных характеристик подвески. 5 ил.

Способ измерения тяговых усилий трактора // 2585507

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ измерения тяговых усилий трактора заключается в том, что создают регулируемое усилие сопротивления движению испытуемого трактора. Фиксируют значения полученных нагрузочных показателей. Для определенного типа трактора одновременно для каждого из нагрузочных показателей измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы, показатели микроклимата и силу тяги на крюке трактора. Строят номограмму зависимости температуры выпускной трубы от нагрузочных показателей, индекса тепловой нагрузки внешней среды и силы тяги на крюке трактора. В полевых условиях измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы и по номограмме определяют фактические тяговые усилия трактора. Достигается уменьшение времени на определение фактической загрузки трактора. 2 ил.

Способ и система для диагностики рабочей функции кузова, относящейся к транспортным средствам // 2593737

Группа изобретений относится к способу диагностики неполадок смонтированной функции, диагностическому инструменту для диагностики неполадок и транспортному средству. Способ включает в себя соединение транспортного средства с диагностическим инструментом, используя диагностический инструмент для определения по меньшей мере одного первого условия активации смонтированной функции, используют диагностический инструмент для определения через соединение с транспортным средством, выполнено ли по меньшей мере одно первое условие активации смонтированной функции, и формируют сигнал, если первое условие активации не выполнено. Инструмент используют во время диагностики смонтированной функции, когда транспортное средство соединено с диагностическим инструментом. Транспортное средство для диагностики смонтированной функции содержит диагностический инструмент. Достигается возможность диагностики смонтированной функции. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ диагностирования тормозной системы автотранспортного средства и устройство для его осуществления // 2606408

Группа изобретений относится к области автомобилестроения. Способ заключается в том, что одновременно с однократным экстренным торможением до полной остановки автотранспортного средства производят измерение на каждом колесе диагностируемой оси распределенных продольных реакций по длине пятна контакта эластичной шины колеса автотранспортного средства на ровном сухом горизонтальном участке дороги. Определение тормозной эффективности и устойчивости автотранспортного средства в процессе торможения осуществляют с учетом распределенных продольных реакций по длине пятна контакта эластичной шины колеса автотранспортного средства на ровном сухом горизонтальном участке дороги. Устройство для диагностирования тормозной системы автотранспортного средства дополнительно содержит вторую секцию с опорной площадкой, установленную вровень с участком дороги, и установленный на этой опорной площадке измерительный элемент. Опорные площадки и измерительные элементы покрыты полимерным покрытием с коэффициентом сцепления не менее 0,8. Достигается повышение эффективности диагностирования тормозных систем. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Способ измерения шума производимого шинами автотранспортного средства находящегося в движении // 2610547

Изобретение относится к акустической метрологии, в частности к способам контроля уровня шума, производимого шинами. Выполняют серию измерений уровня шума автомобиля, движущегося по мерному участку на всех передачах переднего хода с регистрацией полученных значений, включающих значения скорости и уровней шума с заданным шагом положения автотранспортного средства на мерном участке. Вторая серия измерений выполняется накатом со скоростью, значение которой задается из всей совокупности значений скоростей, заданных в первой серии измерений с регистрацией полученных фактических значений при помощи запоминающего устройства. Производят расчет уровней шума методом линейной интерполяции с использованием известного математического выражения, учитывающим такие параметры, как скорость АТС на мерном участке, ближайшая фиксируемая скорость, значение которой ниже значения скорости, заданного в первой серии измерений, значение уровня внешнего шума, полученное в определенном положении АТС, ближайшая фиксируемая скорость, значение которой выше значения скорости, заданной в первой серии измерений, значение уровня шума для данной скорости. Строят диаграмму уровней шума. Технический результат – повышение технологичности и точности измерения шума. 4 ил.