RU2382346C1 - Method of determination of stiffness and nonelastic resistance of automobile tyre and test bench for automobile tyres tests - Google Patents
Method of determination of stiffness and nonelastic resistance of automobile tyre and test bench for automobile tyres tests Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382346C1 RU2382346C1 RU2008148407/11A RU2008148407A RU2382346C1 RU 2382346 C1 RU2382346 C1 RU 2382346C1 RU 2008148407/11 A RU2008148407/11 A RU 2008148407/11A RU 2008148407 A RU2008148407 A RU 2008148407A RU 2382346 C1 RU2382346 C1 RU 2382346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- loading
- tire
- wheel
- automobile
- vertical force
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к испытаниям автомобильных шин.The invention relates to the field of transport engineering, in particular to the testing of car tires.
Известен способ определения неупругого сопротивления автомобильных шин по кривым свободных затухающих вертикальных колебаний надколесной массы, которые регистрируются при ее сбрасывании.A known method of determining the inelastic resistance of car tires according to the curves of free damping vertical oscillations of the wheel mass, which are recorded when it is dumped.
Способ можно осуществить на стенде рычажного типа, представляющего собой шарнирно закрепленную раму, момент инерции которой относительно оси крепления, а следовательно, вертикальная нагрузка на испытываемую шину изменяется числом балластных грузов. Устройство для сбрасывания представляет собой рычаг, с помощью которого надколесная масса приподнимается до момента начала отрыва автомобильной шины от опорной поверхности и сбрасывается, что вызывает ее свободные затухающие колебания. В свою очередь, свободные затухающие колебания регистрируются с помощью вибрографа и обрабатываются. Обработка кривой свободных затухающих колебаний надколесной массы сводится к определению коэффициента затухания. Один из первых стендов рычажного типа был разработан в МВТУ им. Баумана [1].The method can be implemented on a lever-type stand, which is a pivotally mounted frame, the moment of inertia of which is relative to the axis of attachment, and therefore, the vertical load on the tire under test varies with the number of ballast weights. The device for dropping is a lever with which the wheel mass is lifted until the start of the separation of the car tire from the supporting surface and is reset, which causes its free damped vibrations. In turn, free damped oscillations are recorded using a vibrograph and processed. Processing the curve of free decaying vibrations of the wheel mass is reduced to determining the attenuation coefficient. One of the first lever-type stands was developed at MVTU im. Bauman [1].
В настоящее время для испытаний автомобильных шин методом сбрасывания применяют более совершенные стенды, имеющие в своей конструкции пневмогидравлические устройства для подъема и сбрасывания надколесной массы, а регистрация колебаний осуществляется аналого-цифровыми преобразователями электронных вычислительных машин и электрическими реохордными или лазерными датчиками вертикальных перемещений [2].Currently, for testing tires by the method of dropping, more advanced test benches are used that have pneumatic-hydraulic devices in their construction for lifting and dropping the wheel mass, and vibration is recorded by analog-to-digital converters of electronic computers and electric rechord or laser vertical displacement sensors [2].
Тем не менее, недостатками существующих стендов этого типа является ступенчатое изменение вертикальной нагрузки на испытываемую шину и высокая трудоемкость снятия и установки балластных грузов.However, the disadvantages of existing stands of this type are the stepwise change in the vertical load on the test tire and the high complexity of removing and installing ballast weights.
Известен способ определения коэффициентов жесткости и неупругого сопротивления автомобильных шин по характеристикам их нормальной упругости, которые регистрируются при бесступенчатом нагружении вращающегося колеса нормальной силой [3].A known method of determining the coefficients of stiffness and inelastic resistance of car tires according to the characteristics of their normal elasticity, which are recorded during stepless loading of a rotating wheel by normal force [3].
Способ можно осуществить с помощью стенда [4], нагружающее устройство которого представляет собой электромеханический привод, состоящий из мотора-редуктора, пары конических шестерен и пары гайка-винт. Для нагружения автомобильной шины вертикальной силой поступательное движение вертикально расположенного винта преобразуется в поворот рамы стенда относительно оси шарнирного узла ее крепления. Измерение вертикальной нагрузки на испытываемую шину осуществляется с помощью тензометрической ступицы [5], а для измерения вертикального перемещения рамы, определяющего радиальную деформацию шины, используется датчик линейных перемещений также тензометрического типа. Для имитации качения колеса с испытываемой шиной по плоской опорной поверхности применяется площадка с роликами малого диаметра, к одному из которых подводится крутящий момент от вала электродвигателя.The method can be implemented using the stand [4], the loading device of which is an electromechanical drive, consisting of a gear motor, a pair of bevel gears and a pair of nut-screw. To load a car tire with vertical force, the translational movement of a vertically located screw is converted into rotation of the frame of the stand relative to the axis of the hinge assembly. The vertical load on the test tire is measured using a strain gauge hub [5], and a linear strain gauge of the strain gauge type is also used to measure the vertical movement of the frame, which determines the radial deformation of the tire. To simulate the rolling of the wheel with the tire under test on a flat supporting surface, a platform with small diameter rollers is used, one of which is supplied with torque from the motor shaft.
При всей универсальности стенда, к его недостаткам можно отнести то, что он не позволяет регулировать вертикальную нагрузку на испытываемую шину бесступенчато при определении ее неупругого сопротивления, в случае необходимости, методом сбрасывания. Кроме того, условия нагружения шины крутящим моментом не в полной мере соответствуют реальным условиям ее работы, особенно в ведущем режиме.Despite the versatility of the stand, its disadvantages include the fact that it does not allow you to adjust the vertical load on the test tire steplessly when determining its inelastic resistance, if necessary, by the method of dropping. In addition, the conditions of loading the tire with a torque do not fully correspond to the actual conditions of its operation, especially in the driving mode.
Технический результат заключается в определении жесткости и неупругого сопротивления автомобильной шины при соответствии условий нагружения реальным условиям ее работы, а также в уменьшении трудоемкости проведения испытаний автомобильных шин.The technical result consists in determining the stiffness and inelastic resistance of a car tire under the conditions of loading the actual conditions of its operation, as well as in reducing the complexity of testing tires.
Технический результат достигается тем, что в процессах нагружения и сбрасывания к ступице колеса с испытываемой автомобильной шиной постоянно подводится крутящий момент; бесступенчатое нагружение шины вертикальной силой, также как и разгружение осуществляются изменением момента инерции рамы стенда относительно оси ее крепления путем продольного перемещения грузовой тележки нагружающего устройства, а нагружение колеса крутящим моментом производится с помощью электродвигателя через понижающий редуктор и цепную передачу; нагружающий винт расположен параллельно продольной оси рамы стенда и, в зависимости от направления вращения, может перемещать грузовую тележку с грузовыми пластинами, оборудованную роликами с ребордами, по направляющим вдоль рамы стенда; крутящий момент подводится цепью непосредственно к звездочке, закрепленной на фланце тензометрической ступицы колеса с испытываемой шиной; тензометрическая ступица состоит из втулки с двумя фланцами, один из которых расположен на ее торце и предназначен для крепления приводной звездочки цепной передачи, а другой фланец съемный, расположен в центральной части втулки и служит для крепления колес различных типов и размеров; в центральной части оси с тензометрическими датчиками, подверженной наибольшей деформации при приложении к шине вертикальной силы, имеет плоские поверхности для приклеивания тензометрических датчиков, электрические провода которых уложены в продольный открытый паз, а также проходят через сквозное отверстие, соединяющее противоположные плоские поверхности центральной части оси.The technical result is achieved by the fact that in the processes of loading and dropping to the wheel hub with the tested car tire, torque is constantly supplied; stepless loading of the tire by vertical force, as well as unloading, is carried out by changing the moment of inertia of the frame of the stand relative to the axis of its fastening by longitudinal movement of the load carriage of the loading device, and the wheel is loaded with torque using an electric motor through a reduction gear and a chain gear; the loading screw is parallel to the longitudinal axis of the frame of the stand and, depending on the direction of rotation, can move the cargo trolley with cargo plates, equipped with rollers with flanges, along the guides along the frame of the stand; the torque is fed directly by the chain to the sprocket mounted on the flange of the tensometric wheel hub with the tire under test; the strain gauge hub consists of a hub with two flanges, one of which is located on its end and is intended for fastening the drive sprocket of the chain drive, and the other flange is removable, located in the central part of the hub and is used for fastening wheels of various types and sizes; in the central part of the axis with strain gauges, which undergoes the greatest deformation when vertical force is applied to the tire, it has flat surfaces for gluing strain gauges, the electric wires of which are laid in a longitudinal open groove, and also pass through a through hole connecting the opposite flat surfaces of the central part of the axis.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена схема стенда для испытаний автомобильных шин, а на фиг.2 - конструкция тензометрической ступицы для измерения вертикальной нагрузки на испытываемую шину.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a diagram of a test bench for car tires, and figure 2 - the design of the strain gauge hub for measuring the vertical load on the test tire.
Стенд для испытаний автомобильных шин (фиг.1) представляет собой установленную на опоре 12 шарнирно закрепленную раму 4, к которой крепится тензометрическая ступица 15, предназначенная для измерения вертикальной нагрузки на колесо с испытываемой автомобильной шиной 3. Крутящий момент к тензометрической ступице подводится от электромотора-редуктора 13 через цепную передачу. Регулировка натяжения цепи 14 осуществляется перемещением электромотора-редуктора вдоль рамы 4. Опорой испытываемой шины является площадка 1 с роликами малого диаметра 2, которые позволяют имитировать качение автомобильной шины по плоской поверхности без скольжения. В зависимости от размеров испытываемой шины положение опорной площадки может изменяться по высоте.The test bench for automobile tires (Fig. 1) is a pivotally mounted
Бесступенчатое изменение момента инерции рамы относительно оси ее крепления и вертикальной нагрузки на колесо осуществляется путем продольного перемещения грузовой тележки 8, на шпильках 7 которой устанавливаются и закрепляются грузовые балластные пластины 6. Изменение числа грузовых пластин расширяет диапазон бесступенчатого нагружения автомобильных шин вертикальной силой. Перемещение тележки с грузовыми пластинами вдоль рамы стенда производится с помощью электродвигателя 11, редуктора 12 и силовой пары, представляющей собой ходовой винт 9 и гайку. Для уменьшения шума и нагрузки на резьбу силовой пары "винт-гайка" при перемещении вдоль рамы стенда грузовая тележка имеет ролики с ребордами, которые не позволяют перемещаться тележке в поперечном направлении относительно рамы.A stepless change in the moment of inertia of the frame relative to the axis of its attachment and vertical load on the wheel is carried out by longitudinal movement of the
Тензометрическая ступица (фиг.2) состоит из втулки 10, к торцевому фланцу которой крепится звездочка 6 цепной передачи для нагружения испытываемой автомобильной шины крутящим моментом. Кроме того, для крепления колесного движителя к ступице служит фланец 4 с отверстиями под болты или шпильки крепления диска колеса. Установка и фиксирование фланца осуществляются с помощью шлицевого соединения и стопорного кольца. Тензометрическая ступица может вращаться на радиально-упорных подшипниках 3 и 8, установленных на оси 1. Регулировка предварительного натяга этих подшипников осуществляется специальными гайками 2 и 7.Strain gauge hub (figure 2) consists of a
Ось 1, на которой установлена тензометрическая ступица, в средней части, наиболее подверженной деформации при нагружении испытываемой шины вертикальной нагрузкой, имеет плоские поверхности А и Д для надежного наклеивания тензометрических датчиков. Сигнал с тензометрических датчиков 5 и 9, наклеенных на ось, поступает через тензоусилитель на аналого-цифровой преобразователь электронной вычислительной машины. Электрические провода (на чертеже не показаны), связывающие тензометрические датчики и тензоусилитель, уложены во фрезерованный продольный открытый паз Б оси, а также проходят через отверстие В, связывающее противоположные плоские поверхности А и Д под тензодатчики.
Для измерения вертикальных перемещений рамы стенда и деформации испытываемой шины применяются датчики вертикальных перемещений реохордного или лазерного типа (на чертежах не показаны), сигнал с которых также поступает на один из каналов аналого-цифрового преобразователя электронной вычислительной машины.To measure the vertical displacements of the test bench frame and the deformation of the test tire, reochordal or laser type vertical displacement sensors (not shown in the drawings) are used, the signal from which also goes to one of the channels of the analog-to-digital converter of an electronic computer.
Сбрасывание надколесной массы для возбуждения ее свободных затухающих колебаний производится в следующем порядке. В первую очередь запускается электрический двигатель устройства для нагружения испытываемой шины вертикальной силой, в результате чего происходит перемещение грузовой тележки вдоль рамы стенда и изменение момента инерции рамы относительно оси ее крепления, а следовательно, изменение вертикальной нагрузки на колесо. Необходимое значение вертикальной нагрузки на колесо контролируется с помощью тензометрической ступицы на экране монитора компьютера. После отключения электродвигателя надколесная масса приподнимается до момента начала отрыва испытываемой шины от поверхности роликов опорной площадки с помощью пневмогидравлического подъемника-сбрасывателя упором в раму стенда. При этом начало отрыва контролируется по свободному вращению опорных роликов. Далее запускается электродвигатель устройства для нагружения испытываемой шины крутящим моментом и производится падение штока пневмогидравлического подъемника-сбрасывателя. С помощью электронной вычислительной машины регистрируется сигнал с датчика вертикальных перемещений в виде зависимости входного напряжения на канале аналого-цифрового преобразователя от времени.Dropping the wheel mass to excite its free damped oscillations is performed in the following order. First of all, the electric motor of the device for loading the test tire with vertical force is launched, as a result of which the cargo trolley moves along the frame of the stand and the moment of inertia of the frame changes relative to the axis of its attachment, and therefore, the vertical load on the wheel changes. The required value of the vertical load on the wheel is controlled using a strain gauge hub on the computer screen. After turning off the electric motor, the wheel mass is lifted until the beginning of the separation of the test tire from the surface of the rollers of the support platform with the help of a pneumatic-hydraulic lift-ejector with a stop in the stand frame. In this case, the start of separation is controlled by the free rotation of the support rollers. Next, the electric motor of the device for loading the test tire with a torque is launched and the rod of the pneumohydraulic lift-ejector is dropped. Using an electronic computer, the signal from the vertical displacement sensor is recorded in the form of the time dependence of the input voltage on the channel of the analog-to-digital converter.
Регистрация характеристики нормальной упругости автомобильной шины, при обработке которой определяют коэффициент нормальной жесткости, также осуществляется с помощью компьютера и аналого-цифрового преобразователя, на один из каналов которого поступает напряжение с тензометрической ступицы, на другой - с датчика вертикальных перемещений. В этом случае, в первую очередь, также запускается электродвигатель устройства для нагружения шины вертикальной силой и путем перемещения грузовой тележки вдоль рамы стенда испытываемая шина полностью разгружается, что контролируется на экране монитора компьютера и по свободному вращению роликов опорной площадки. Далее запускается электродвигатель устройства для нагружения автомобильной шины крутящим моментом, а направление вращения ротора электродвигателя устройства для нагружения шины вертикальной силой изменяется в сторону увеличения нагрузки. При достижении заданного значения вертикальной нагрузки на шину, которое контролируется с помощью тензометрической ступицы на экране монитора, направление вращения ротора электродвигателя изменяется на противоположное и шина полностью разгружается.Registration of the normal elasticity characteristics of a car tire, during the processing of which the coefficient of normal stiffness is determined, is also carried out using a computer and an analog-to-digital converter, one of the channels of which receives voltage from the tensometric hub and the other from the vertical displacement sensor. In this case, first of all, the electric motor of the device for loading the tire with vertical force is also started and by moving the cargo trolley along the frame of the stand, the test tire is completely unloaded, which is controlled on the computer screen and by the free rotation of the rollers of the support platform. Next, the electric motor of the device for loading the tire with a torque is started, and the rotational direction of the rotor of the electric motor of the device for loading the tire with vertical force changes in the direction of increasing load. When the specified value of the vertical load on the tire is reached, which is controlled by the strain gauge hub on the monitor screen, the direction of rotation of the rotor of the electric motor is reversed and the tire is completely unloaded.
Источники информацииInformation sources
1. Колесников К.С. Определение внутренних потерь в автомобильной шине // Автомобильная и тракторная промышленность. - 1952. - №9.1. Kolesnikov K.S. Determination of internal losses in a car tire // Automotive and tractor industry. - 1952. - No. 9.
2. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Повышение плавности хода автотранспортных средств внутренним подрессориванием колес. В.В.Мазур. - М.: МГТУ "МАМИ", 2004.2. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Improving the smoothness of vehicles by internal suspension of the wheels. V.V. Mazur. - M.: MSTU "MAMI", 2004.
3. Рыков С.П. Методы моделирования и оценки поглощающей и сглаживающей способности пневматических шин: Учебное пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Братск: БрГУ, 2005. - 128 с.3. Rykov S.P. Methods for modeling and evaluating the absorbing and smoothing ability of pneumatic tires: a Training manual. Ed. 2nd, rev. and add. - Bratsk: BrSU, 2005 .-- 128 p.
4. Патент №2199102 (РФ). Способ построения характеристик радиальной упругости шины на вращающемся колесе и устройство для его осуществления / Братский государственный технический университет. С.П.Рыков и В.Н.Тарасюк. - Заяв. 25.12.2000.4. Patent No. 2199102 (RF). A method of constructing the radial elasticity characteristics of a tire on a rotating wheel and a device for its implementation / Bratsk State Technical University. S.P. Rykov and V.N. Tarasyuk. - Application. 12/25/2000.
5. Авторское свидетельство №1515077 (СССР). Устройство для измерения сил на колесе транспортного средства / Братский индустриальный институт. С.П.Рыков и В.Г.Мелентьев. - Заяв. 04.01.1988.5. Copyright certificate No. 1515077 (USSR). Device for measuring forces on the wheel of a vehicle / Bratsk Industrial Institute. S.P. Rykov and V.G. Melentiev. - Application. 01/04/1988.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008148407/11A RU2382346C1 (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Method of determination of stiffness and nonelastic resistance of automobile tyre and test bench for automobile tyres tests |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008148407/11A RU2382346C1 (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Method of determination of stiffness and nonelastic resistance of automobile tyre and test bench for automobile tyres tests |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2382346C1 true RU2382346C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=42127161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008148407/11A RU2382346C1 (en) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | Method of determination of stiffness and nonelastic resistance of automobile tyre and test bench for automobile tyres tests |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2382346C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499241C1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Device for determining characteristics of normal stiffness of airless tyre spokes |
RU2578827C1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-03-27 | Владимир Никитич Тарасов | Method of determining coefficient of viscous friction of wheels of ground vehicles |
CN110132585A (en) * | 2019-06-20 | 2019-08-16 | 山东理工大学 | A kind of Electric Motor Wheel multi-function test stand based on virtual instrument and sound state vertical loading device |
RU192280U1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-09-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" | STAND FOR RESEARCH OF TIRES OF PNEUMATIC WHEELS |
RU2786257C1 (en) * | 2022-04-04 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Method for detecting obvious and hidden damage to pneumatic tires and a device for its implementation |
-
2008
- 2008-12-08 RU RU2008148407/11A patent/RU2382346C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499241C1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Device for determining characteristics of normal stiffness of airless tyre spokes |
RU2578827C1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-03-27 | Владимир Никитич Тарасов | Method of determining coefficient of viscous friction of wheels of ground vehicles |
RU192280U1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-09-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" | STAND FOR RESEARCH OF TIRES OF PNEUMATIC WHEELS |
CN110132585A (en) * | 2019-06-20 | 2019-08-16 | 山东理工大学 | A kind of Electric Motor Wheel multi-function test stand based on virtual instrument and sound state vertical loading device |
CN110132585B (en) * | 2019-06-20 | 2021-07-02 | 山东理工大学 | Electric wheel comprehensive test bed based on virtual instrument and dynamic and static vertical loading device |
RU2786257C1 (en) * | 2022-04-04 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Method for detecting obvious and hidden damage to pneumatic tires and a device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2787337B1 (en) | Traveling test apparatus for vehicle | |
KR100943850B1 (en) | Traveling test device | |
CN112985849A (en) | Fatigue test equipment for automobile chassis simulation road test | |
RU144773U1 (en) | STAND FOR RESEARCH OF INTERACTION OF TIRES WITH SUPPORT SURFACE | |
US7392693B2 (en) | Test stand for motor vehicles | |
RU2382346C1 (en) | Method of determination of stiffness and nonelastic resistance of automobile tyre and test bench for automobile tyres tests | |
CN104792527B (en) | Front-engine rear-drive automobile power drive system torsional test stand | |
CN101886981A (en) | Adjustable-axle distance roller device | |
CN1831506A (en) | Trolley for testing planetary detection vehicle wheel moving performance | |
US5635623A (en) | Device and method for measuring resistance to rolling and adherence limits | |
CN105319068A (en) | Testing machine for fatigue life of automobile hub bearing | |
RU130706U1 (en) | STAND FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF TIRES OF WHEELED VEHICLES | |
US4359896A (en) | Dynamic tire testing apparatus | |
JPS61155834A (en) | Method and device for transmitting force and torque | |
CN108303265A (en) | The device and method for testing wheel drag | |
CN107727413B (en) | Automobile brake experiment table lifting device with speed measuring roller | |
RU2584641C1 (en) | Osipov universal bench for diagnosis of brakes and suspension of vehicle | |
RU2744344C1 (en) | Stand for researching the influence of lateral force on the tractoring quality of a single-axle wheel drive | |
CN103900833B (en) | General purpose rubber crawler belt moves static drive test device and method | |
RU192280U1 (en) | STAND FOR RESEARCH OF TIRES OF PNEUMATIC WHEELS | |
JP5839797B2 (en) | Pneumatic tire air leak test apparatus and air leak test method | |
CN110849641A (en) | Bogie load test method | |
CN117030287B (en) | Method for measuring running resistance and inertia of vehicle and chassis dynamometer system | |
RU2245535C1 (en) | Method and device for plotting characteristics of radial flexibility of air tire | |
RU2276026C1 (en) | Test stand |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101209 |