Внедрение: 2017 г.

В статье [1] специалистов из Иркутского национального исследовательского технического университета описывается конструкция измерительных систем испытательного стенда, используемого для исследования свойств эластичных шин. Стенд имеет две автономные системы – для проверки тормозных свойств упругих шин, катающихся плоскопараллельно, и для испытания свойств проскальзывания шины. Для сбора данных используется многофункциональный АЦП L‑502.

Система позволяет определить следующие зависимости: продольный отклик во времени, тормозной момент в зависимости от проскальзывания, а также угловую скорость и продольный отклик в зависимости от проскальзывания. Система для изучения свойств проскальзывания шины определяет как устойчивые (зависимость бокового отклика в зоне контакта от угла проскальзывания), так и нестационарные характеристики (изменение угла проскальзывания во время поворота от -40 до +40 градусов) проскальзывания шины.  

Испытательный стенд для изучения свойств эластичных шин представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Испытательный стенд для изучения свойств шин: 1 – ролик; 2 – натяжная балка; 3 – рама; 4 – колесо; 5 – нажимная рама; 6 – нажимная пружина; 7 – двухплечевой рычаг; 8 – опора; 9 – загрузочный гидроцилиндр; 10 – двойной гидроцилиндр; 11 – подвижный рычаг; 13 – рулевой рычаг с рулевым стержнем; 14 – рулевой механизм; 15 – рулевое колесо; 16 – колесо с эластичной шиной; 17 – поворотная вилка; 18 – цепная передача; 19 – пошаговая коробка передач; 20 – трансмиссия с фрикционной муфтой; 21 – асинхронный двигатель; 22 – привод вала; 23 – механизм тормозного барабана ГАЗ‑3110; 24 – токосъемник.

Рисунок 2. Общий вид испытательного стенда для изучения свойств шин.

Измерительная система используется для записи текущих значений параметров проскальзывающей шины. Диаграммы зависимостей измеряемых величин записываются в файлы на диске, отображаются на экране и печатаются. Измерительная система отображает сигналы измеренных параметров на экране, используя преобразователь L‑502.

Результаты эксперимента показывают метрологические параметры и функциональные возможности стенда для изучения свойств шин в режиме вождения и торможения.

Метрологические характеристики измерительной системы для изучения свойств шин представлены в таблице.

Шинный тестер имеет все необходимые параметры и функции тестирования для изучения свойств шин в режиме вождения и торможения. Конструкция испытательного стенда позволяет изучать устойчивые и неустойчивые свойства скольжения шин.

Рисунок 3. Схема торможения и отпускания тормоза колеса с шиной Cordiant Winter Drive 175/70 R13 82T и зимним протектором при внутреннем давлении воздуха Рw = 0,20 МПа, скорости 11,1 м/с (40 км/ч) и нормальной нагрузке 3400 Н.

Рисунок 4. Схема скользящего колеса с шиной Cordiant Winter Drive 175/70 R13 82T и зимним протектором.

Внутреннее давление воздуха составляет 0,20 МПа. Скорость вращения поверхности катка составляет 11,1 м/с (~ 40 км/ч) при нормальной нагрузке на колесо 3370 Н. В ходе эксперимента изменялась нагрузка на колесо в следующей последовательности: 0,8 кН; 1,4 кН; 2,0 кН; 2,7 кН и 3,4 кН. Боковой отклик с углами скольжения δ от 0° до +40° и от 0° до -40° измеряли для каждого значения.

Результаты подтверждают высокие метрологические параметры и функции тестирования испытательного стенда для изучения свойств шин в режимах вождения и торможения.

Источник:

N. Yu. Kuznetsov, A. I. Fedotov, and V. G. Vlasov. Test benches for studying the properties of car tyres: [Электронный ресурс] // AIP Conference Proceedings. – 2017. – URL: https://doi.org/10.1063/1.5017379. (Дата обращения: 09.03.2019).

Разработчик: Кузнецов Н.Ю., Федотов А.И., Власов В.Г. (Иркутский национальный исследовательский технический университет)