Пристрій для визначення коефіцієнта зчеплення ведучих коліс автомобіля з дорожнім покриттям

Реферат: Пристрій для визначення коефіцієнта зчеплення ведучих коліс автомобіля з дорожнім покриттям містить імітатор автомобільної шини, з'єднаний зі штангою, на якій установлений вантаж з можливістю переміщення для притиску імітатора до дорожнього покриття. Як імітатор автомобільної шини застосований підготовлюваний у рейс автомобіль, до маточини ведучого колеса якого приєднаний вихідний вал редуктора, установленого на поверхні, яка імітує дорожнє покриття, на регульованих по висоті, щодо мірної лінійки, опорах. Вантаж установлений на горизонтальній штанзі, що має шкалу, закріплену на вхідному валу зазначеного редуктора. Під заднім мостом автомобіля встановлений домкрат з тензометричним датчиком реєстрації навантаження колеса автомобіля на поверхню, що імітує дорожнє покриття. UA 78286 U (12) UA 78286 U UA 78286 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до автомобільного транспорту й призначена для визначення його технічного стану, зокрема ведучих коліс автомобілів перед підготовкою в рейс. Однією з важливих умов безаварійної експлуатації автомобілів є стан шин і, як наслідок, величина коефіцієнта їх зчеплення з дорожнім покриттям. Відповідно до дозволеної Правилами дорожнього руху швидкості руху автомобіля, коефіцієнт зчеплення ведучих коліс із дорожнім покриттям (далі КЗ) повинен бути не менш 0,3 для коліс зі зношеним протектором. При гальмуванні колеса з невеликим КЗ сковзають, що викликає нестійкий рух автомобіля, заноси й пов'язаний із цим ризик аварії. На величину КЗ і його зниження впливає безліч факторів, головні з яких: зношування протектора шин, маса автомобіля, радіус коліс, тиск повітря в шинах, рух автомобіля при складних погодних умовах, вид дорожнього покриття й інші фактори. Тому при підготовці автомобіля в рейс автогосподарствам необхідно щонайменше ураховувати ступінь зношування протектора шин, радіус ведучих коліс і масу автомобіля. Відомі пристрої для визначення коефіцієнта зчеплення шин коліс автомобіля з дорожнім покриттям, які описані в патентах РФ №№ 1609881, 1749334, 1764400, 2112829, 2156333, 2161671, 2211891, 235738 по Kл. G01С 7/04; Е01С 23/07, призначені для контролю якості дорожнього покриття при будівництві доріг, аеродромів і інших поверхонь, використовуваних для руху транспортних коштів. Усі ці пристрої враховують лише стан дорожнього покриття й не враховують ступінь зношування протектора, радіус і тиск у шинах і створюване ними тиск на дорожнє покриття різних видів транспортних засобів, які входять у перелік важливих факторів безпеки. Тому пристрої, описані в зазначених аналогах, не можуть бути використані для визначення КЗ шин з дорожнім покриттям при перевірці експлуатаційної надійності автомобілів при підготовці автогосподарствами в рейс. Відомий вимірник коефіцієнта зчеплення шин з дорожнім покриттям ППК-МАДИ-ВНИИБД, що містить імітатор шини колеса автомобіля й вантаж, що вільно переміщається по вертикальній штанзі для притиску імітатора до дорожнього покриття (див. www. biolight. ru. Прототип). Імітатор виконаний у вигляді похилої пластини, яка під дією падаючого вантажу входять у контакт із дорожнім покриттям і переміщається щодо нього, по величині якого фіксують КЗ. Відомий пристрій, також як і вищенаведені аналоги, служить для оцінки якості дорожнього покриття, а не шин і не може вирішувати завдання виміру коефіцієнта зчеплення шин транспортного засобу з дорожнім покриттям при підготовці автогосподарствами автомобілів у рейс і це є перешкодою для досягнення технічного результату. Проте, маючи ряд загальних ознак із пристроєм, що заявляється, зазначений аналог прийнятий нами як прототип. Його загальними ознаками із пристроєм, що заявляється, є: пристрій для визначення коефіцієнта зчеплення ведучих коліс автомобіля з дорожнім покриттям, яке містить імітатор автомобільної шини, з'єднаний зі штангою, на якій установлений вантаж з можливістю переміщення для притиску імітатора до дорожнього покриття. Технічна задача корисної моделі - визначення КЗ, проведеного при перевірці автогосподарством технічного стану автомобіля. Технічний результат - підвищення надійності експлуатації автомобілів шляхом визначення відповідності КЗ із нормативними вимогами, пропонованими до шин коліс. Технічна задача й результат корисної моделі досягається тим, що пристрій для визначення коефіцієнта зчеплення ведучих коліс автомобіля з дорожнім покриттям містить імітатор автомобільної шини, з'єднаний зі штангою, на якій установлений з можливістю переміщення вантаж для притиску імітатора до дорожнього покриття. Новим є те, що як імітатор автомобільної шини прийнятий підготовлюваний автогосподарством у рейс автомобіль. До маточини ведучого колеса автомобіля приєднаний муфтою вихідний вал редуктора, установленого на поверхні, що імітує дорожнє покриття, на регульованих по висоті, щодо мірної лінійки, опорах. Вантаж установлений на горизонтальній штанзі зі шкалою з можливістю поздовжньою переміщення, яка закріплена на вхідному валу редуктора. Під заднім мостом автомобіля встановлений домкрат з тензометричним датчиком реєстрації навантаження колеса автомобіля на дорожнє покриття. Зазначені ознаки необхідні й достатні для здійснення корисної моделі й досягнення технічного результату при її здійсненні. Причинно-наслідковий зв'язок нових ознак технічного результату, що досягається, полягає в наступному: - використання як імітатора автомобільної шини підготовлюваного в рейс автомобіля дозволило проводити профілактичну перевірку технічного стану його ходової частини шляхом визначення КЗ залежно від ступеня зношування шин, радіуса і її тиску на дорожнє покриття. 1 UA 78286 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - оснащення установки редуктором, вихідний вал якого приєднаний за допомогою муфти до маточини ведучого колеса, дозволило забезпечити поворот колеса до початку проковзування по поверхні з передатним відношенням шестерень редуктора; - установка редуктора на поверхні, яка імітує дорожнє покриття, на опорах, регульованих по висоті, щодо мірної лінійки, дозволило приєднувати вихідний вал редуктора до маточин коліс різного діаметра й фіксувати статичний радіус rст. шин; - установка вантажу на горизонтальній штанзі з можливістю поздовжнього переміщення, яка закріплена на вхідному валу зазначеного редуктора, дозволило плавно збільшувати крутний момент Тφ на колесо до початку проковзування; - установка під заднім мостом автомобіля домкрата з тензометричним датчиком дозволило зафіксувати навантаження Pz колеса на поверхню, яка імітує дорожнє покриття. Таким чином, створена можливість одержати точні й об'єктивні фіксовані дані, необхідні для розрахунків коефіцієнта зчеплення колеса з дорожнім покриттям, виконуваних по формулі T  Pz rст. На фіг. 1 показана схема пристрою для визначення коефіцієнта зчеплення ведучого колеса з дорожнім покриттям, вид ззаду; фіг. 2 - те ж, вид збоку; фіг. 3 - розріз А-А на фіг. 2; фіг. 4 розріз Б-Б на фіг. 1, показані радіальні пази з'єднання муфти вихідного вала редуктора з гайками з'єднання маточини колеса із заднім мостом автомобіля. Пристрій складається з редуктора 1, установленого на пластині 2 з регульованими по висоті опорами 3, закріпленими на поверхні 4, яка імітує дорожнє покриття. На вихідному валу 5 редуктора 1 установлено на шпонці 6 (або шліцах) з можливістю поздовжнього переміщення муфта 7, буртик 8 якої оснащений радіальними пазами 9. На редукторі 1 закріплена напрямна 10, у якій установлено важіль 11, з'єднаний з муфтою 7. На напрямній 10 установлений стопор 12 фіксації крайніх положень важеля 11. Як імітатор автомобільної шини прийнятий підготовлюваний автогосподарством у рейс автомобіль, гайки 13 кріплення маточини 14 колеса 15 на задньому мосту 16 якого входять у пази 9 буртика 8 муфти 7 при підготовці пристрій до виміру КЗ. Вхідний вал 17 редуктора 1 жорстко з'єднано з радіальним важелем 18, що має шкалу 19, на якому установлений, з можливістю поздовжнього переміщення, вантаж 20. На поверхні 4 закріплена мірна лінійка 21 для фіксування відстані до осі вихідного вала 5 редуктора 1 і домкрат 22 з тензометричним датчиком 23 для фіксування навантаження колеса 15 автомобіля на поверхню 4. Установкою користуються таким чином. Важелем 11 пересувають муфту 7 по вихідному валові 5 і шпонці 6 у крайнє заднє положення й фіксують його стопором 12. Автомобіль, що підлягає перевірці КЗ, заїжджає на поверхню 4, що імітує дорожнє покриття, і встановлюється так, щоб вісь маточини 14 колеса 15 заднього моста 16 розташовувалася проти осі вихідного вала 5 редуктора 1. Регульованими по висоті опорами 3, закріпленими на поверхні 4, установлюють пластину 2 з редуктором 1 так, щоб вихідний вал 5 з муфтою 7 став на рівні осі маточини 14. При необхідності радіальним важелем 18 повертають вхідний вал 17 до збігу радіальних пазів 9 на буртику 8 муфти 7 з гайками 13 кріплення маточини 14 колеса 15. Потім, звільнивши стопор 12, важелем 11 переміщають муфту 7 у напрямній 10 у крайнє переднє положення для установки пазів 9 буртика 8 на гайках 13 і фіксують важіль 11 стопором 12. Лінійкою 17 фіксують відстань вихідного вала 5 від поверхні 4, яке відповідає статичному радіусу rст. колеса 15. Після цього переміщають вантаж 20 уздовж важеля 18, жорстко закріпленого на вхідному валу 17 редуктора 1, до початку провертання шестірнею зазначеного вхідного вала шестірні вихідного вала 5, який провертає колесо 15 із проковзуванням щодо поверхні 4, що імітує дорожнє покриття. По положенню вантажу 20 щодо шкали 19 обчислюють крутний момент Тφ початку проковзування колеса 15. Після цього під задній міст 16 автомобіля встановлюють домкрат 22 з тензометричним датчиком 23, піднімають його до відриву шини колеса 15 від поверхні 4 і фіксують навантаження Рz. За значеннями крутного моменту Тφ, статичного радіуса rст. колеса 15 і навантаження Рz обчислюють коефіцієнт φ зчеплення ведучого колеса з дорожнім покриттям по формулі T  Pz rст. Використання корисної моделі дозволило в умовах автогосподарств безпосередньо на підготовлюваних в рейс автомобілях проводити перевірку величини КЗ автомобіля, шини яких перебувають в експлуатації й при встановленні цього коефіцієнта менше 0,3, проводити заміну шин новими. У результаті цього може бути реально підвищена безаварійна робота 2 UA 78286 U автотранспорту. Простота пристрою й можливість перевірки КЗ коліс будь-якого виду транспортного засобу дає підстави для його рекомендації до використання у всіх автогосподарствах. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для визначення коефіцієнта зчеплення ведучих коліс автомобіля з дорожнім покриттям, що містить імітатор автомобільної шини, з'єднаний зі штангою, на якій установлений вантаж з можливістю переміщення для притиску імітатора до дорожнього покриття, який відрізняється тим, що як імітатор автомобільної шини застосований підготовлюваний у рейс автомобіль, до маточини ведучого колеса якого приєднаний вихідний вал редуктора, установленого на поверхні, яка імітує дорожнє покриття, на регульованих по висоті, щодо мірної лінійки, опорах, а вантаж установлений на горизонтальній штанзі, що має шкалу, закріплену на вхідному валу зазначеного редуктора, при цьому під заднім мостом автомобіля встановлений домкрат з тензометричним датчиком реєстрації навантаження колеса автомобіля на поверхню, що імітує дорожнє покриття. 3 UA 78286 U 4 UA 78286 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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 5