Стенд для дослідження роботи одновісного колісного рушія

Реферат: Стенд для дослідження роботи одновісного колісного рушія містить опорно-поворотний пристрій, два механізми приводу опорно-поворотного пристрою, кожний з яких містить електродвигун і редуктор, водило, що з'єднано з опорно-поворотним пристроєм шарніром із можливістю переміщення його у вертикальній площині та зміни радіуса повороту колісного рушія за допомогою втулок, встановлених у водилі. Також містить раму, яку з'єднано з водилом із можливістю зміни кута встановлення колісного рушія в плані за допомогою гвинтових тяг, додаткову раму з другим колесом, завантажувальний пристрій, насосну станцію та дві гідравлічні опори, привід колісного рушія, що містить електродвигун і редуктор. Додатково має дві індукторні муфти ковзання та індукторну муфту ковзання, причому ротор і статор, а також статор і корпус кожної муфти мають можливість жорстко з'єднуватися між собою. UA 79144 U (12) UA 79144 U UA 79144 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до випробовувальної техніки для транспортного машинобудування, а саме до стендів для дослідження роботи колісного рушія. Відомий стенд для дослідження роботи колеса з пневматичною шиною за різних режимів його силового навантаження при криволінійному русі під час кочення по різних опорних поверхнях [1]. Стенд містить опорно-поворотний пристрій, привід якого включає електродвигун, редуктор та індукторну муфту ковзання (ІМК), статор якої з'єднаний з валом електродвигуна, а ротор - із вхідним валом редуктора. З опорно-поворотним пристроєм шарнірно з'єднаний держак з рамою, причому з опорно-поворотним пристроєм держак з'єднаний із можливістю переміщення його у вертикальній площині, а з рамою - із можливістю повороту у горизонтальній площині та фіксації їх взаємного положення. На рамі жорстко закріплені ведучий міст з колесом, обладнаним пневматичною шиною, взаємодіючою з опорною поверхнею, а також послідовно редуктор, друга ІМК, ротор якої з'єднаний із вхідним валом редуктора, а статор - з валом електродвигуна приводу колеса. Ротори і статори, а також статори і корпуси кожної ІМК мають можливість жорстко з'єднуватися між собою за допомогою фіксаторів. Для дослідження роботи колеса з пневматичною шиною при змінних вертикальних навантаженнях рама додатково обладнана збудником вертикальних коливань. Недоліком стенда є складність і значні габаритні розміри приводу опорно-поворотного пристрою в площині опорної поверхні, що не дозволяє проводити випробовування пневматичних шин з мінімальним радіусом їх повороту, а також відсутність виносних опор рами стенду, що не дозволяє знімати вертикальне навантаження з колеса, обладнаного великогабаритною пневматичною шиною. Крім того, на даному стенді можливо проведення випробовувань лише одиночного колеса. Вказані недоліки відсутні у конструкції стенда для випробовування одновісного колісного рушія на вільному, веденому і ведучому режимах при змінному вертикальному навантаженні та криволінійному русі [2]. Стенд містить водило, що з'єднує опорно-поворотний пристрій з рамою, на якій змонтовано привід колісного рушія, а також ведучий міст з випробовуваним колесом. На рухомій частині опорно-поворотного пристрою встановлено два механізми його приводу. Стенд виконаний з додатковою рамою з другим колесом, що змонтовано на ведучому мосту, а також завантажувальним пристроєм для створення і регулювання змінного навантаження за величиною і частотою. При цьому стенд обладнаний насосною станцією і двома гідравлічними опорами для зняття вертикального навантаження з випробовуваних коліс і виконаний з можливістю зміни кута встановлення колісного рушія в плані за допомогою гвинтових тяг і з можливістю зміни радіуса повороту випробовуваного колісного рушія за допомогою втулок, встановлених у водилі. Недоліком стенду є неможливість дослідження за його допомогою роботи одновісного колісного рушія при криволінійному русі на гальмівному режимі функціонування відповідно до термінології [3]. В основу корисної моделі поставлена задача створення технічного рішення стенда для дослідження роботи одновісного колісного рушія, обладнаного великогабаритними пневматичними шинами, яке розширює його функціональні можливості. Поставлена задача вирішується тим, що він додатково має дві індукторні муфти ковзання, які встановлено в приводі опорно-поворотного пристрою, при цьому ротор кожної муфти з'єднано із вхідним валом редуктора приводу опорно-поворотного пристрою, а статор - з валом електродвигуна приводу опорно-поворотного пристрою, а також індукторну муфту ковзання, ротор якої з'єднаний із вхідним валом редуктора приводу колісного рушія, а статор - з валом електродвигуна приводу колісного рушія, причому ротор і статор, а також статор і корпус кожної муфти мають можливість жорстко з'єднуватися між собою. На фіг. 1 показано запропонований стенд (вид збоку); на фіг. 2 - те саме (вид зверху); на фіг. 3 і 4 - варіанти з'єднання елементів індукторних муфт ковзання. Стенд складається з опорно-поворотного пристрою 1, водила 2, що з'єднує опорноповоротний пристрій 1 з рамою 3 стенда. На рамі 3 стенда вмонтовується спеціальний завантажувальний пристрій 4, ведучий міст 5, на який встановлено два колеса з великогабаритним пневматичним шинами 6, а також додаткова рама 7. Колісний рушій приводиться в рух за допомогою електродвигуна 8 через індукторну муфту ковзання (ІМК) 9, статор 10 якої з'єднаний з валом електродвигуна 8, а ротор 11 - із вхідним валом редуктора 12. На рухомій частині опорно-поворотного пристрою 1 встановлено два механізми приводу опорно-поворотного пристрою 1, що містять електродвигун 13, ІМК 14, статор 15 якої з'єднаний з валом електродвигуна 13, а ротор 16 - із вхідним валом редуктора 17. Ротори 11, 16 і статори 1 UA 79144 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 10, 15, а також статори 10, 15 і корпуси 18, 19 відповідно ІМК 9 і 14 мають можливість жорстко з'єднуватися між собою за допомогою двох протилежно розташованих фіксаторів 20, наприклад, з електромагнітним керуванням (див. фіг. 3 і 4). В конструкції рами 3 стенда передбачені два шарніри 21, що спрощують монтаж, обслуговування і демонтаж коліс 6. Гвинтові тяги 22 дозволяють змінювати кут встановлення колісного рушія в плані, а гвинти 23, з'єднані з шарніром 24, - кут розвалу. За допомогою одинадцяти втулок 25, встановлених у водилі 2, можна змінювати радіус повороту одновісного колісного рушія в межах, по центру, від 6,25 м до 1,25 м через 0,5 м. На рамі 3 стенда встановлено насосну станцію 26 для приводу двох виносних гідравлічних опор 27, за допомогою яких знімається вертикальне навантаження з випробовуваних коліс 6. Стенд працює наступним чином. При дослідженні роботи одновісного колісного рушія на ведучому режимі статор 10 ІМК 9 жорстко з'єднується з її ротором 11 (див. фіг. 3), а статор 15 ІМК 14 - з її корпусом 19 (див. фіг. 4) за допомогою фіксаторів 20. При обертанні вала електродвигуна 8 його крутний момент передається послідовно через жорстко з'єднані між собою статор 10 і ротор 11 ІМК 9, редуктор 12, ведучий міст 5 на колеса 6 і перетворюється в лінійну швидкість колісного рушія, забезпечуючи його криволінійний рух з заданим радіусом повороту відносно вертикальної осі опорно-поворотного пристрою 1. Внаслідок жорсткого зв'язку опорно-поворотного пристрою 1 з ротором 16 ІМК 14, останній буде обертатися відносно нерухомого статора 15. При зміні струму в обмотці збудження ІМК 14 на валу ротора 16 буде виникати гальмівний момент повороту опорно-поворотного пристрою 1 і з'єднаних з ним водила 2, рами 3, ведучого моста 5 з колесами 6. Гальмівне зусилля може змінюватися від нуля до максимального, при якому лінійна швидкість рушія дорівнюватиме нулю, що обумовлюється 100 % буксуванням колісного рушія. При дослідженні роботи одновісного колісного рушія на вільному режимі струм в обмотці збудження ІМК 14 дорівнює нулю і повна окружна сила витрачається лише на переборювання сили опору пересуванню коліс 6. При дослідженні роботи одновісного колісного рушія на веденому режимі статор 15 і ротор 16 ІМК 14 жорстко з'єднуються між собою за допомогою фіксаторів 20, а статор 10 і ротор 11 ІМК 9 роз'єднуються. Спеціальний завантажувальний пристрій 4 створює вертикальне змінне навантаження. При дослідженні роботи одновісного колісного рушія на гальмівному режимі статор 15 і ротор 16 ІМК 14, а також статор 10 і корпус 18 ІМК 9 жорстко з'єднуються між собою за допомогою фіксаторів 20. За рахунок електродвигуна 13 повертається опорно-поворотний пристрій 1 і з'єднані з ним водило 2, рама 3, ведучий міст 5 з колесами 6 будуть обертатися за заданим радіусом повороту. При зміні струму в обмотці збудження ІМК 9 на валу ротора 11 і відповідно на ободі коліс 6 буде виникати гальмівний момент, тобто одновісний колісний рушій буде функціонувати у гальмівному режимі. Застосування стенда дозволяє досліджувати роботу одновісного колісного рушія з великогабаритними пневматичними шинами різних конструкцій і моделей при криволінійному русі на всіх заданих режимах його функціонування відповідно до термінології [3], тобто розширює його функціональні можливості в порівнянні з прототипом [2]. Відповідно до необхідних умов випробовувань можна змінювати величину гальмівного і вертикального навантаження на одновісний колісний рушій і об'єктивно оцінювати вплив зазначених параметрів на показники взаємодії одновісного колісного рушія, обладнаного великогабаритними пневматичними шинами, з різними опорними поверхнями і радіусами повороту. Джерела інформації: 1. Пат. 14456 U Україна, МПК G 01 Μ 17/02, 17/00. Стенд для дослідження роботи колеса з пневматичною шиною / Аржаєв Г.О., Балака Μ.Μ., Пелевін Л.Є.; заявник і патентовласник Миколаїв, буд. коледж, НДІ буд.-дор. і інж. техніки. - № u200511129; заявл. 24.11.05; опубл. 15.05.06, Бюл. № 5. 2. Пат. 2284022 С2 Российская Федерация, МПК G 01 Μ 17/02, 17/013. Стенд для испытания одноосного колесного движителя при переменной вертикальной нагрузке и криволинейном движении / Никулин П.И., Солодов Р.С, Князев Μ.Α., Никулин А.П.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Воронеж, гос. архит.-строит. ун-т. - № 2003125065/11; заявл. 12.08.03; опубл. 20.09.06, Бюл. № 26. 3. Автомобили. Качение колеса. Термины и определения: ГОСТ 17697-72. - [Введен в действие 1973-07-01]. - М.: Изд-во стандартов, 1972. - 26 с. - (Госстандарт СССР). 2 UA 79144 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 Стенд для дослідження роботи одновісного колісного рушія, що містить опорно-поворотний пристрій, два механізми приводу опорно-поворотного пристрою, кожний з яких містить електродвигун і редуктор, водило, що з'єднано з опорно-поворотним пристроєм шарніром із можливістю переміщення його у вертикальній площині та зміни радіуса повороту колісного рушія за допомогою втулок, встановлених у водилі, раму, яку з'єднано з водилом із можливістю зміни кута встановлення колісного рушія в плані за допомогою гвинтових тяг, закріплених на рамі ведучого моста з випробовуваним колесом, додаткову раму з другим колесом, що змонтовано на ведучому мосту, завантажувальний пристрій для створення і регулювання змінного навантаження за величиною і частотою, насосну станцію та дві гідравлічні опори для зняття вертикального навантаження з випробовуваних коліс, привід колісного рушія, що містить електродвигун і редуктор, який відрізняється тим, що він додатково має дві індукторні муфти ковзання, встановлені в приводі опорно-поворотного пристрою, при цьому ротор кожної муфти з'єднано із вхідним валом редуктора приводу опорно-поворотного пристрою, а статор - з валом електродвигуна приводу опорно-поворотного пристрою, а також індукторну муфту ковзання, ротор якої з'єднаний із вхідним валом редуктора приводу колісного рушія, а статор - з валом електродвигуна приводу колісного рушія, причому ротор і статор, а також статор і корпус кожної муфти мають можливість жорстко з'єднуватися між собою. 3 UA 79144 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4