Стенд для дослідження роботи колеса з пневматичною шиною

1. Стенд для дослідження роботи колеса з пневматичною шиною, який містить поворотну підпору, яку встановлено на опорно-поворотному крузі з вінцевою шестірнею і струмознімачем, механізм приводу і силове устаткування поворотної підпори, держак, який сполучено з поворотною підпорою горизонтальним шарніром із можливістю переміщення його у вертикальній площині, рамою, яку з'єднано із держаком з можливістю повороту в горизонтальній площині й фіксації їх взаємного 3 поворотною підпорою. На Фіг.1 - принципова схема стенду (вид зверху); на Фіг.2 - кінематична схема приводу поворотної підпори; на Фіг.3 і 4 - варіанти з'єднання елементів індукторних муфт ковзання. Стенд містить поворотну підпору 1, яку встановлено на поворотній частині 2 з вінцевою шестірнею 3 опорно-поворотного круга (ОПК), опорна частина 4 якого жорстко з'єднана з фундаментом 5. Привід поворотної підпори 1 містить силове устаткування 6, наприклад, електродвигун, індукторну муфту ковзання (ІМК) 7, статор 8 якої з'єднаний з валом силового устаткування 6, а ротор 9 - із вхідним валом механізму привода 10, наприклад, циліндрично-конічного редуктора, вихідний вал якого за допомогою підвінцевої шестірні 11 взаємодіє з вінцевою шестірнею 3 ОПК. З поворотною підпорою 1 шарнірно з'єднаний держак 12 з рамою 13, причому з поворотною підпорою держак з'єднаний із можливістю переміщення його у вертикальній площині, наприклад, за допомогою тяг 14 змінної довжини, наприклад, регулювальних гвинтів, а з рамою - із можливістю повороту у горизонтальній площині і фіксації їх взаємного положення, за допомогою тяг 15 змінної довжини, наприклад, регулювальних гвинтів. На рамі 13 жорстко закріплені ведучий міст 16 з колесом 17, обладнаним пневматичною шиною 18, взаємодіючою з опорною поверхнею, а також послідовно механізму приводу 19, наприклад, циліндричного редуктора, ІМК 20, ротор 21 якої з'єднаний із вхідним валом механізму приводу 19, а статор 22 - з валом силового устаткування 23 приводу колеса 17. Ротори 9, 21 і статори 8, 22, а також статори 8, 22 і корпуси 24, 25 відповідно ІМК 7 і 20 мають можливість жорстко з'єднуватися між собою за допомогою двох протилежно розташованих фіксаторів 26, наприклад, з електромагнітним керуванням (див. Фіг.3 і 4). Для підводу електричного струму до поворотної частини 2 ОПК стенд містить струмознімач 27. Для дослідження роботи колеса з пневматичною шиною при змінних вертикальних навантаженнях рама 13 додатково обладнана збудником вертикальних коливань 28, наприклад, двохвальним віброзбудником направлених коливань з електричним приводом. Стенд працює наступним чином. При дослідженні роботи колеса з пневматичною шиною на ведучому режимі статор 22 ІМК 20 жорстко з'єднується з її ротором 21 (див. Фіг.3), а статор 8 ІМК 7 - з її корпусом 24 (див. Фіг.4) за допомогою фіксаторів 26. При обертанні вала силового устаткування 23 його кутова швидкість 1 і крутний момент М1 передаються послідовно крізь жорстко з'єднані між собою статор 22 і ротор 21 ІМК 20, механізм приводу 19, ведучий міст 16 на вісь колеса 17 і перетворюється пневматичною шиною 18 в повну окружну силу Рк і лінійну швид 14456 4 кість Vк колеса, забезпечуючи його криволінійний рух з радіусом повороту Ro і кутовою швидкість ωпов відносно вертикальної вісі поворотної підпори 7. Внаслідок жорсткого зв'язку поворотної підпори 7 з ротором 9 ІМК 7, останній буде обертатися відносно нерухомого статора 8. При зміні струму в обмотці збудження ІМК 7 на валу ротора 9 і відповідно на вінцевій шестерні 3 ОПК буде виникати гальмовий момент повороту Мг.пов поворотної підпори і з'єднаних з нею держака 12, рами 13, ведучого моста 16 з колесом 17, обладнаним пневматичною шиною 18. Перемагаючи зусилля Мг.пов/Ro колесо з пневматичною шиною буде розгортати силу тяги 7, тобто колесо буде функціонувати у ведучому режимі. При дослідженні роботи колеса з пневматичною шиною на вільному режимі струм в обмотці збудження ІМК 7 дорівнює нулю і повна окружна сила Рк витрачається лише на переборювання сили опору пересування Rf колеса 17 з пневматичною шиною 18, тобто стенд реалізує умови роботи відомого стенду [1]. При дослідженні роботи колеса з пневматичною шиною на веденому режимі статор 8 і ротор 9 ІМК 7 жорстко з'єднуються між собою за допомогою фіксаторів 26, а статор 22 і ротор 21 ІМК 20 роз'єднуються і стенд реалізує умови роботи відомого стенду [2]. При дослідженні роботи колеса з пневматичною шиною на гальмовому режимі статор 8 і ротор 9 ІМК 7, а також статор 22 і корпус 25 ІМК 20 з'єднуються між собою за допомогою фіксаторів 26. За рахунок силового устаткування 6 повертається поворотна підпора 7 і з'єднані з нею держак 12, рама 13, ведучий міст 16 і колесо 17 з пневматичною шиною 18 буде обертатися по радіусу Ro. При зміні струму у обмотці збудження ІМК 20 на валі ротора 21 і відповідно на ободі колеса 17 буде виникати гальмовий момент, тобто колесо буде функціонувати у гальмовому режимі. Запропонований стенд дозволяє досліджувати роботу колеса з пневматичною шиною при криволінійному русі на всіх режимах його функціонування відповідно до термінології [3], тобто розширює його функціональні можливості в порівнянні з аналогом [1] і прототипом [2]. Джерела інформації: 1. Никулин П.И. Экспериментальный стенд для исследования работы колесного движителя при криволинейном движении. - В сб.: "Строительные и дорожные машины". Раздел "Дорожные машины", вып. 1. - М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1971, с. 35-38. 2. Куприн Η.Π. Исследование взаимодействия колес самоходного скрепера с опорной поверхностью при повороте: Автореф. дис. к.т.н. - Харьков, 1981. - 20 с. 3. ГОСТ 17697-72. Автомобили. Качение колеса. Термины и определения. Введ. с 01.07.73. - М.: Изд-во стандартов, 1972. - 24 с. 5 14456 6 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 14456 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601