Устройство для измерения сил в зоне контакта колеса с опорной поверхностью

 

ОЛИСАНИ>Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17.04.78 (21):! 911888/27-1 f с присоединение« Et)!Ecl ¹ (23} Приоритет (43) Опублнковано25.11.75гБ(оллетень № 4З (51) M. Кл, 4 0 1(IE 9 /0е i

Гасударственный немитет

Совета Министров СССР иа делам изобретений н атнр()!тий (53} УДКО2О.S1З.u» f,45 (088.8) (45) Дата опубликования описания 80 2 75

Б. У. ХРЕНОВ, А. A. К)р fpBC КИй И 13. 1>. Ма< Э(ОСИН (72) Авторы изобретения (7 I) заявитель московский автол>обильно — дорожный иис I è ãó! (54) У(ТРОЙ(ТИО Д)И ИЗМНэЕИИЯ ОИ.(1 ff Зс)1!!:

KG!!КА(лтА Kc)J!F(, А (с)1ю(!!ОЙ !()ff! f "õ!!Î(.. (к) Изобретение к,>сяегся исиыпг(>ний е)и (ол)обн!(Г)й, В Чс<(."1 tiÎCT(1 яяроднне) (if<{(!СКИХ.

И з в(3 с Tl I D ус0 p 0 I I (" .г В О JE Fi Ef H 3 Л ер е H (I H в:30н(кон г(<к я коеlс)ся с ОПО(эн(3Й Нов(>f)xHoСТЬЮ, (..О(ссЕ )((<ИЕ((-.Е ОПОРНУН> И ПРО>ножУ ГОЧНУН>

HJE<< (3f)<)f)I,!bi> у(тян<эв)с(Еllс((е (IHJE кОробсl, ÃÜ(лl с)сно!3>)ни(ел(и» Воздуи!Ной ftof(ytift(p, датчики

B< f3THHii JH и ЫХ кяГН I P J!LHЫХ И бОкОИВIХ (Ил, с. Ое)(ин и )ельни!(.. (<1)lс) !(Ги li ко. .1 ис))(3Г(. ОР.

10 ()<(н<>ко (ff>(t lt(с.Jlef((J(3))(f ((è бокового coupoi ltBJ1< HiI>I КУЗО(со ЯВ ГОЛ>ог>И)!и ИЗ(3ГС..ГНОЕ ройс.. е!30 Jl< пускает иск>!)к(:ния пок»з()ний дятчилов <30t(01!E! х и кя(я тел(и(h(x с ил H ие позИОЭН>Е Г ИСП! t Tl;(Br) Th )BT<)310()(J(H Р»:<НОй B("ГОВ<>Н КЯ)ЕГОРИИ.

fl(лl и:30гэ|эсггеи HI) — 1(ОНI;t!Ii()ни<) точи()()г1 lt

l<:i:.>3ЕH (IC дня н > 3011>3 Г< >ЗдяИИЯ ВЕРтИК;НИсНЫХ НГ(Г1>УЗОК.

) (!IS! :-3 1 с ) 0 Г<Н УГ)Э<- .НЕ(Я>(ПОЛО< 1 Ь КОРОО<1 .1—! 01 0 о(H<>)3 ПIИЯ < 0(:H(<.(O<>(>» I (з Bt)(3>(с><<)Ц! <и 1>едс>ск ) :<дссH! Й Зс) ГЕ)От> H ИИ(..1 <с) 1 BС!(с(.К !! < .Ияяс <НС((с< и

Ч -f><",3 f<(Н(УК !(Э(> С ИРИН(>ДИ(с<Л; .-3Л К)1)ОД<)ИЕ ЯI <3ЛЕЛ! П() И (К СЧЕИН(с! (я К ",(i> JH< 1 < Jll< >, 3 il! >i! i>—

Л) С>к(ОХ(у и 1.(И<0<" (>t ВЕртtl) c>J(L(EIИХ (;)(!I H ис < < > ;(>. .< t,)JH>H< С; >, ii (<ОЗД)>Хс) )3 И(3Д<>(ИКЕ !! я i(р (3<>с» и,;Обрс<гкена при)(ниии<3)(!.Hi»l

СХ <ИЛ« . УCТРОЙ(Гт!<с) ЦПЯ (((3b!C"PPHI(EI СИЛ В Зо

И< EC() H 1 c< Ê 1 с) l(0>1(СЯ (0110!)H0H (10BPf>X Jf<>(. 1 1,>с

Y(".) fJ< >!1<3 f>3c> <. (3c 1c>H г и(3 н)!Я (((>О(эл(ь! !., it(>

К(Э ГОРУ(< УС>Г<>(1)т КОЛЕСО 2 авто IC><3I>ЛЯ. К Н.с((Э!Ô >Р>И» КР lпнтСЯ ВЕт)ХНИЛ(И КОНИ<в ! с(И унру(I(t -» (ЕЛ((=Н1 Ы, 3 (3 д» 1 ЧИКЕ!Лl И 4 > Н! >с обря )gio(E!Hл>и упругие цефорл(е)нии vJ(p<.н)н l<>l

)ЕрОПОрин<3ияЛЬНЫЕ ВЕС)тИКЕ)ЛЬЕ!Ь(Л(СИ)ИИ<(, и !!РKTf» lч« Hl>É Г игнс)э(и Bt(J)ko÷P)()II 0;t H н <.><>

С 1 <)I3yIC> Г Х<сЛ! Ус,)с П эс>) IН, З)!(.Л!(ЕНтЫ СBB!H И

ЦИжн(>Л)И )сОНЦЯЛ!И УСтЯНОВЛЕНЫ НЯ НРОЛ>ЕЪУт() IЕ(ОЙ (1! (я (3j>Орл(е 5, EC0T0f H) EI рс)С! Ii) J i <"! -ГЯ Нс) (f<)l (>J(0ЧНОЙ Иио()(AC7 (((<Этвссf>("тИЯЛI И короб i« fc>f r> Основ>)н(IE) fi. В короб (эсн(эв<).HH5I (> !I0J(. <(3T(Я ()ОЗ)(УХ ПОД ДЯВJ(0HИ(.Л! П» (ИЛННГу 7, От Г л соня<>и Ий Ь I C)f >(t:3()E) I::ОН,НОЙ

1(я<и к<э(."ги ироли. >Иуточ((чя i(J(<> Ilj><) f>л> i уд< 1 " жи)3>)<г!(я уи!)у(ил.í 3JH л((нтя>ии 8, у(."((яН<)13J!(H>HсlЛ! Нс>Н()сн>)1< НИН> 1(ñi(.сl (с)!ЬHl I Х < ИИ

» упру> ис:i< з>ii!, < и гс>>и и О, у("(,iH<>0!i< Hi!i,i< >!i

H<) и,>HI>r>t> к iit!<> Г)<)к<><и !х ()ил, 13 3) их -3>l< ." (< H г>)х )чг 1 "HH) BJ(<*H(1 ис< т I !>< >)>л((<и ИЙ

192774 этих элементов, которые подключаются к соответствующей силоизмерительной аппаратуре.

Устройство питается воздухом от компрессора, подающего воздух по шлангу 10 к воздушному редуктору 11 и далее по шлангу 12 к затвору, который содержит корпус 13 и крышку 14. Между корпусом и крышкой расположена диафрагма 15, Сквозь крышку и диафрагму проходит внутр) корпуса шток 16 с конусным наконечником, входящим в соответствующее отверстие внутри корпуса. В крышке располагается пружина 17, удерживающая шток в верхнем положении. Конец штока, выходящий из крыв -15 ки, имеет ролик 18, на который воздействует профилированный кулачок 19, вращающийся от выходного вала шестеренчатого редуктора 20, приводимого во вращение электродвигателем 2 1. Электродвигатель 2g питается от усилителя 22, на вход которого подается управляющий сигнал с электриче ских датчиков 4 вертикальных сил, питаюшихся от источника постоянного напряжения

23. Вал привода кулачка 19 связан с дат- 25 чиком 24 обратной связи по углу поворота кулачка, причем электрический сигнал датчика 24 подается в противофазе с сигналом мостовой схемы датчиков 4 вертикальных сил на вход усилителя 22. Таким об- 30 разом создается следящее управление углом поворота кулачка 19.

Устоойство оаботает следующим образом.

На платформу 1 устанавливается колесо

2 автомобиля, включается компрессор, мос- @ товая схема датчиков и вертикальных сил .и усилитель 22. Компрессор подает воздух по шлангу 10 в воздушный редуктор 11, который устанавливает необходимое давление на выходе. Далее воздух поступает по шлангу )

12 к затвору, образуемому нижним конусом, штока.. 16 и внутренним конусным отверстием в корпусе 13. Проходя через щель конусно

ro затвора, воздух по шлангу 7 подается .в коробчатое основание 6. Вытекая из по- 4 толочных отверстий коробчатого основания

6, воздух оттесняет промежуточную платформу 5 и создает между основанием и промежуточной платформой воздушную подушку, позволяющую платформе 5 без су- 5i хого трения перемещаться под действием сил, передающихся от колеса 2 в любых направлениях. Действующие на колесо 2 сй- ды измеряются упругими элементами 8 и

9 с датчиками и регистрируются специаль- 55 ной аппаратурой. Под действием вертикальной сиды от веса упругие элементы 3 с датчиками 4, соединенными в мостовую схему, деформируются и датчики вьграбатывяЮт электрический сигнал, пропорциональ- 60 ный вертикальной, нагрузке, который подается в усилитель 22, От усилителя 22 запускается элек тоодвигятель 21, который вращает входной вал. шестеренчятого редуктора 20. Выходной вад:шестеренчятого ре, дуктора поворачивает кулачок 19, а кулачок 19, нажимая ипи отпуская ролик 18, заставляет перемещаться вверх иди вниз агиток 16. Причем вниз шток 16 движется под нагрузкой со стороны кулачка 19, а вверх — йод действием пружины 17 и давлю ния воздуха на мембрану 15. При перемещении штока 16 вверх или вниз проходное сечение конусного затвора, образуемого конусом в нижней части штока 16 и отверстием в платформе 1 меняется. Следовательно, меняется и количество воздуха, подаваемого по шлангу 7 к коробу основания 6. Закон изменения расхода (количества) подаваемого воздуха от вертикальной нагрузки определяет форма кулачка 19, Остановка вращающегося кулачка 19 в требуемом положении, зависящем от вертикальной нагрузки и соответственно от количества воздуха, подаваемого в подушки, производится с помощью датчика 24, перемещение которого осуществляется от вала, связанного с кулачком. При повороте кулачка, а следовательно, и движка датчика последний дорабатывает электрический сигнал, который подается ня вход усилителя 22 в противофазе с сигналом от датчиков вертикальной силы, снимаемого с мостовой схемы. В момент, ког-. да эти сигналы противоположны по знаку и становятся равными по амплитуде, выходное напряженче усилителя 22 отсутствует, и электродвигатель 2 1 останавливается.

Если в процессе эксперимента произошло изменение вертикальной нагрузки, действующей на платформу 1, т о упругие элементы

3 меняют величину своей деформации и с их датчиков 4, соединенных в мостовую схему, поступит на усилитель 22 новый сигнал, при этом на выходе усилитедя появится напряжение и начнет вращаться якорь -электродвигателя 21, который повернет кулачок ) 9 в новое положение, определяемое изменившейся вертикальной нагрузкой. Движок датчика 24 также займет новое положение, я электрический сигнал с него, поданный Hd усилитель, сведет суммарное входное напряжение усилителя к нулю. В результате этого якорь электродвигателя 2 1 остановится.

В процессе поворота кулачка затвор также изменит свое положение, изменив расход воздуха, подающегося к весовому устройству. Процесс этот происходит непрерывно при динамическом изменении вертикальной нагрузки, передающейся через колесо автомобиля ня платформу )., 492774

Предмет изобретения

Устройство для измерения сил в зоне контакта колеса с опорной поверхностью, содержащее опорную и промежуточную плат- {i формы, установленные над коробчатым основанием на воздушной подушке, датчики вертикальных касательных и боковых сил, соединительные шланги и компрессор, о тличающееся тем,что,сцелью lO

1 повышения точности измерения и расшире- I ния диапазона создания вертикальных нагрузок, внутренняя полость коробчатого основания соединена чрубойроводом с компрессором через воздушный редуктор и воздушный затвор, кинематически связанный через редуктор с приводным электродвигателем, подключенным к усилителю, управляемому датчиками вертикальных сил и датчиком количества воздуха в подушке.!

C ь,,)

1.

I

I (,,,... ь) )(\, ь ..;У!ь,- ; (Ыь))

)ь г, ))

g ..= ), g . а !

" (ф А, Ъ Р (,,(ь.ь )(» ((O)) nIIC)IOe (ь j,@ (11() )) ))(00 2

1 (: (1; (ь;; ", 1" ь 1(((1111(ь) 1 i(.; Ilt t(1(1 (Utt(l I) Mttllt!(f!)())1 1 ((,!ь (1 ь(113 ((," (I(I)1 II О)К!)1311111 .!(1()СК! )3. I 3".:! -":!, )))У)11сl(till 1)а()., 1

1с ((ат ;::; ., !. ГВ, 1 !)С)1(К((:)())11 11116.. 2.1