Датчик деформаций пневматической шины



Датчик деформаций пневматической шины
Датчик деформаций пневматической шины
Датчик деформаций пневматической шины
Датчик деформаций пневматической шины
B60C23/066 - Устройства для измерения, сигнализации управления или распределения давления и температуры в шинах, специально приспособленные для установки их на транспортных средствах (измерение вообще G01, например G01L 17/00; дистанционная сигнализация вообще G08); размещение устройств для накачивания шин, например насосов, резервуаров на транспортных средствах (воздушные насосы как таковые F04; резервуары как таковые F17C); приспособления для охлаждения шин

Владельцы патента RU 2707390:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к оборудованию для испытаний пневматических шин, в частности к внутриколесным устройствам для измерения деформаций пневматической шины при ее качении. Датчик для измерения деформаций пневматической шины, содержащий оптический регистратор, решающее устройство, установленные на ободе колеса внутри пневматической шины, три светящиеся марки, установленные на внутренней поверхности пневматической шины, причем геометрические центры марок образуют равносторонний треугольник с известными размерами, одна из вершин которого располагается в центральной плоскости вращения колеса, а центр описанной окружности треугольника располагается напротив оптического регистратора. Технический результат - повышение точности измерения трех основных компонент деформаций пневматической шины при ее движении, а также уменьшение риска ее повреждения в случае аварийного падения внутреннего давления воздуха. 3 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для испытаний пневматических шин, в частности к внутриколесным устройствам для измерения деформаций пневматической шины при ее качении.

Известно устройство для замера радиальной и тангенциальной деформации бескамерной шины [авторское свидетельство на изобретение СССР №137696, МПК: GO1B 7/16, G01N 3/56. Бюл., №6, опубл. 01.01.1961 г.] в виде герметичного корпуса, вмонтированного изнутри в обод шины и снабженного электрическими датчиками, преобразующими деформации шины в электрический сигнал. Для измерения тангенциальной деформации шины использован ролик, опирающийся на внутреннюю поверхность шины.

Недостатками устройства является низкая точность измерения тангенциальной деформации шины за счет проскальзывания измерительного ролика.

Известно устройство для измерений деформаций пневматической шины [авторское свидетельство на изобретение SU №1057792, МПК: G01M 7/06, опубл. 30.11.1983 г.], выполненное в виде телескопического штока одной стороной прикрепленного к ободу колеса через универсальный шарнир, второй стороной - к внутренней поверхности камеры шины через шаровой шарнир, снабженное реостатными преобразователями, позволяющими измерять радиальную, тангенциальную, поперечную (боковую) деформации пневматической шины.

Недостатками устройства является необходимость установки внутрь пневматической шины механического устройства с телескопическим штоком, при этом взаимные перемещения деталей устройства регистрируются при помощи реостатных датчиков перемещения. Наличие механизма со сложными кинематическими связями, приводящих к появлению люфтов снижают точность измерения радиальной, тангенциальной, поперечной (боковой) деформации пневматической шины, кроме того, при аварийном падении внутреннего давления воздуха в шине происходит повреждение его механических деталей, а также повреждение внутренней поверхности пневматической шины.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение точности измерения радиальной, тангенциальной, поперечной (боковой) деформации пневматической шины при ее движении, а также уменьшение риска ее повреждения в случае аварийного падения внутреннего давления воздуха.

Указанный технический результат достигается за счет применения неконтактного оптического измерения перемещений светящихся марок, закрепленных на внутренней поверхности пневматической шины и перемещающихся совместно при ее деформации. Для этого на ободе колеса, внутри пневматической шины неподвижно установлен фотоприемник-преобразователь перемещений, а напротив, на оптической оси на внутренней поверхности пневматической шины, закреплены (2*N+1)*(2*N+1) светящихся марок, расположенных в узлах прямоугольной сетки заданного размера. Деформации пневматической шины определяются путем математической обработки измерения приращений координат светящихся марок на видеоизображении, перемещающихся относительно неподвижного фотоприемника-преобразователя при движении колеса по опорной поверхности при помощи специального решающего устройства, позволяющего вычислить ортогональные компоненты деформации пневматической шины.

Использование симметричной сетки размерностью (2*N+1)*(2*N+1), где N≥2 позволяет повысить точность измерений компонент деформации шины, а наличие дополнительной марки, расположенной в среднем ряду, совпадающим с центральной плоскостью вращения колеса - определять направление вращения колеса.

Сущность изобретения заключается в том, что датчик деформаций пневматической шины содержащий систему (2*N+1)*(2*N+1) (где N≥1) светящихся марок, закрепленных на внутренней поверхности пневматической шины в узлах симметричной прямоугольной сетки заданного размера, причем по меньшей мере одна дополнительная марка размещена в центральной плоскости вращения колеса, последовательно соединенные фотоприемник-преобразователь перемещений светящихся марок и решающее устройство, при этом фотоприемник-преобразователь установлен на ободе колеса внутри пневматической шины.

На фиг. 1 показан общий вид устройства. Устройство содержит (2*N+1)*(2*N+1) (где N≥1) светящихся марок 1, которые могут быть выполнены в виде светодиодов с автономными источниками питания, закрепленные на внутренней поверхности пневматической шины в узлах симметричной прямоугольной сетки заданного размера, причем по меньшей мере одна дополнительная марка размещена в центральной плоскости вращения колеса (фиг. 1), фотоприемник-преобразователь 2, который может быть выполнен в виде видеокамеры высокого разрешения, преобразующий изображение светящихся марок в электрический сигнал и установленный на ободе колеса 4 внутри пневматической шины 5, и решающее устройство 3, которое может быть выполнено в виде микроконтроллера, установленного вне колеса и предназначенного для вычисления радиальной, тангенциальной, поперечной (боковой) деформации пневматической шины 5 на основе электрического сигнала, полученного от фотоприемника-преобразователя 2.

На фиг. 2 и 3 представлены оптические схемы для определения соответственно радиальной, тангенциальной или поперечной деформаций шины, используемые при расчете компонент деформаций шины 5 в решающем устройстве 3.

Устройство работает следующим образом: светящиеся марки 1 закрепляют на внутренней поверхности пневматической шины 5 напротив фотоприемника-преобразователя 2, закрепленного на ободе колеса 4. При качении колеса с пневматической шиной 5 под действием внешних нагрузок происходит ее деформация в зоне контакта с опорной поверхностью. При этом совместно с внутренней поверхностью шины перемещаются светящиеся марки 1 относительно обода колеса 4 с закрепленным фотоприемником-преобразователем 2, вызывая изменение изображения, сигнал которого подается на вход решающего устройства 3 в котором вычисляются значения ортогональных приращений относительной деформации шины. Между относительными изменениями координат марок и их оптическими изображениями существует линейная взаимосвязь [Савельев И.В. Курс общей физики, Т. 3. Оптика, атомная физика, физика атомного ядра и электронных частиц. - М.: Наука, 1970. С. 34-47.], позволяющая определять деформации в точке внутренней поверхности пневматической шины относительно начального положения марок с достаточной для практики погрешностью [фиг. 2, 3].

Предлагаемое устройство для измерения деформаций пневматической шины по сравнению с известным позволяет повысить точность определения деформаций пневматической шины за счет отсутствия кинематических зазоров в механизме, а также измерения перемещений нескольких точек внутренней поверхности пневматической шины. Кроме этого, применение неконтактного способа измерения деформации позволяет значительно снизить риск повреждения шины и элементов устройства при аварийном падении внутреннего давления воздуха в шине в процессе испытаний.

Датчик деформаций пневматической шины, содержащий систему (2*N+1)*(2*N+1) (где N≥1) светящихся марок, закрепленных на внутренней поверхности пневматической шины в узлах симметричной прямоугольной сетки заданного размера, причем по меньшей мере одна дополнительная марка размещена в центральной плоскости вращения колеса, последовательно соединенные фотоприемник - преобразователь перемещений светящихся марок и решающее устройство, при этом фотоприемник-преобразователь установлен на ободе колеса внутри пневматической шины.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах управления для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Представлены способы и системы для обработки тестового набора данных, полученных во время бортовой диагностики (БД) и передачи в удаленный пункт параметров кривой для подгонки к этим данным, для последующей обработки данных.

Изобретение относится к устройству для контроля возможного наличия дефектов шин на линии изготовления шин. Устройство для контроля шин содержит линейную камеру, имеющую осевую линию объектива, лежащую в оптической плоскости, первый, второй и третий источники света, предназначенные для излучения соответственно первого, второго и третьего световых излучений.

Группа изобретений относится к области получения поверхности шины и их последующей обработки. Способ, предназначенный для реализации устройства для контроля шин на производственной линии, включает следующие этапы: попеременное освещение участка поверхности шины посредством первого и второго световых излучений, падающих под скользящим углом, и получение соответственно первого и второго двумерных цифровых изображений указанного освещенного участка поверхности.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. В способе испытаний антиблокировочной системы тормозов на восприимчивость к электромагнитному полю устанавливают транспортное средство с антиблокировочной системой в испытательную камеру на ролики симулятора, ориентируют его относительно поля образующей системы и реализуют ездовые циклы при воздействии на транспортное средство электромагнитного поля.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано на транспорте и при эксплуатации дорожных и сельскохозяйственных машин. Способ заключается в одновременном контроле в процессе разгона положения органа управления подачей топлива, загрузки, скорости и ускорения транспортного средства или машины, наружной температуры и температуры моторного масла.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механизму сцепления транспортного средства. Способ оценки технического состояния механизма сцепления транспортного средства заключается в том, что испытания проводят в два этапа.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, а именно эксплуатационному контролю, и касается определения одной из характеристик скоростных свойств. Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах заключается в перемещении испытываемого транспортного средства (ТС) по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности с коэффициентом суммарного сопротивления движению, и определении по величине среднего расхода топлива двигателя и коэффициента пропорциональности, характерного для каждого типа транспортного средства, определяемого через контрольный расход топлива, скорость, соответствующую контрольному расходу топлива, и коэффициент сопротивления движению, соответствующий дороге с ровным твердым покрытием, и определении средней скорости движения по математическому выражению.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности к стендам для динамических испытаний пневматических шин. Стенд для динамических испытаний тракторных шин содержит установленный на опорах барабан, электродвигатель, вращающий барабан, инвертор напряжения, нагружающие устройства, расположенные симметрично барабану с обеих его сторон.

Изобретение относится к технике исследования источников шумового излучения транспортных средств. Стенд для акустических испытаний усилителя рулевого управления, находящегося в составе транспортного средства, содержит полубезэховую, с звукоотражающим полом, испытательную камеру, беговые динамометрические барабаны, установленные на виброизолированном установочном фундаменте и расположенные с частичным выступанием их радиальной поверхности над поверхностью пола, пазовые направляющие, сформированные в полу испытательной камеры, а также опорные площадки, сформированные с возможностью их установки, на период испытаний, по меньшей мере, под управляемыми колесами.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. В способе автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства в пределах нормативных значений для оценки его надежности перемещают транспортное средство по опорной поверхности и определяют накопленную величину уровня нагружения.

Изобретение обносится к области испытания материалов. Устройство для испытания дорожного покрытия на износ ошипованными шинами содержит связанный с приводом вращения вал, на котором размещено колесо с ошипованной шиной, введенной в контакт с поверхностью исследуемого дорожного покрытия.

Устройство содержит по меньшей мере одну станцию (27а, 27b) контроля, содержащую основание (34); вращающийся стол (35), смонтированный на основании (34) с возможностью вращения вокруг соответствующей вертикальной оси (Z) вращения; по меньшей мере одно средство (50) контроля, функционально активное у вращающегося стола (35); устройство (38) для обеспечения перемещения, выполненное с возможностью обеспечения вращения вращающегося стола (35) вокруг вертикальной оси (Z) вращения.

Изобретение относится к устройству для контроля возможного наличия дефектов шин на линии изготовления шин. Устройство для контроля шин содержит линейную камеру, имеющую осевую линию объектива, лежащую в оптической плоскости, первый, второй и третий источники света, предназначенные для излучения соответственно первого, второго и третьего световых излучений.

Изобретение относится к устройству для контроля возможного наличия дефектов шин на линии изготовления шин. Устройство для контроля шин содержит линейную камеру, имеющую осевую линию объектива, лежащую в оптической плоскости, первый, второй и третий источники света, предназначенные для излучения соответственно первого, второго и третьего световых излучений.

Группа изобретений относится к области получения поверхности шины и их последующей обработки. Способ, предназначенный для реализации устройства для контроля шин на производственной линии, включает следующие этапы: попеременное освещение участка поверхности шины посредством первого и второго световых излучений, падающих под скользящим углом, и получение соответственно первого и второго двумерных цифровых изображений указанного освещенного участка поверхности.

Группа изобретений относится к области получения поверхности шины и их последующей обработки. Способ, предназначенный для реализации устройства для контроля шин на производственной линии, включает следующие этапы: попеременное освещение участка поверхности шины посредством первого и второго световых излучений, падающих под скользящим углом, и получение соответственно первого и второго двумерных цифровых изображений указанного освещенного участка поверхности.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Система (2), предназначенная для контроля параметра (Р), относящегося к качеству изготавливаемой шины, которая содержит по меньшей мере одну систему (CVA), предназначенную для определения параметра (Р), относящегося к одной или более изготавливаемым шинам.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности к стендам для динамических испытаний пневматических шин. Стенд для динамических испытаний тракторных шин содержит установленный на опорах барабан, электродвигатель, вращающий барабан, инвертор напряжения, нагружающие устройства, расположенные симметрично барабану с обеих его сторон.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности к стендам для динамических испытаний пневматических шин. Стенд для динамических испытаний тракторных шин содержит установленный на опорах барабан, электродвигатель, вращающий барабан, инвертор напряжения, нагружающие устройства, расположенные симметрично барабану с обеих его сторон.

Изобретение относится к способу для контроля качества шины (1) для колес транспортных средств и шине (1) для колес транспортных средств, имеющей маркировку на по меньшей мере одной боковине (2).

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Описаны идентификационные метки и их включение в изделия на основе каучука.

Изобретение относится к оборудованию для испытаний пневматических шин, в частности к внутриколесным устройствам для измерения деформаций пневматической шины при ее качении. Датчик для измерения деформаций пневматической шины, содержащий оптический регистратор, решающее устройство, установленные на ободе колеса внутри пневматической шины, три светящиеся марки, установленные на внутренней поверхности пневматической шины, причем геометрические центры марок образуют равносторонний треугольник с известными размерами, одна из вершин которого располагается в центральной плоскости вращения колеса, а центр описанной окружности треугольника располагается напротив оптического регистратора. Технический результат - повышение точности измерения трех основных компонент деформаций пневматической шины при ее движении, а также уменьшение риска ее повреждения в случае аварийного падения внутреннего давления воздуха. 3 ил.

Наверх