close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15383

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01B 7/14
G 01B 7/24
G 01L 1/12
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ШКВОРНЯ
ТЯГОВО-СЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА СЕДЕЛЬНОГО АВТОПОЕЗДА
(21) Номер заявки: a 20071463
(22) 2005.10.21
(43) 2008.10.30
(71) Заявители: Ким Валерий Андреевич;
Бочкарев Геннадий Владимирович;
Сазонов Илья Игоревич; Леневский
Геннадий Сергеевич (BY)
(72) Авторы: Ким Валерий Андреевич;
Бочкарев Геннадий Владимирович;
Сазонов Игорь Сергеевич; Леневский Геннадий Сергеевич; Скойбеда Анатолий Тихонович; Мальцев
Николай Григорьевич; Корсаков
Владимир Владимирович; Пекарь
Николай Федорович; Василевский
Валерий Иванович (BY)
BY 15383 C1 2012.02.28
BY (11) 15383
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Ким Валерий Андреевич; Бочкарев Геннадий Владимирович; Сазонов Илья Игоревич; Леневский Геннадий Сергеевич (BY)
(56) Автомобильный справочник Bosch. За
рулем. - 2000. - С. 115-116.
RU 2116614 C1, 1998.
US 4367656, 1983.
EP 0504676 A1, 1992.
DE 2424487 A1, 1975.
(57)
Устройство для измерения деформации шкворня тягово-сцепного устройства седельного автопоезда, включающее четыре электромагнитных модуля-излучателя, установленные
равномерно по окружности на полом шкворне, четыре электромагнитных модуля-приемника сигналов от электромагнитных модулей-излучателей, расположенные равномерно
Фиг. 1
BY 15383 C1 2012.02.28
по окружности на опорной плите тягово-сцепного устройства и включенные по дифференциальной схеме, обеспечивающей восприятие изменения расстояния между шкворнем
и опорной плитой и определение направления вектора силы, действующей на шкворень.
Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано для
измерения сил взаимодействия между звеньями шарнирно-сочлененных колесных машин,
например, в шарнирной связи звеньев седельных автопоездов.
Известно достаточно большое количество конструкций тягово-сцепных устройств, в
которых в качестве элемента шарнирной связи между звеньями седельного автопоезда тягач - полуприцеп используется шкворень [1, 2], установленный на его опорной плите.
Опорная плита может быть исполнена в виде диска совместно со шкворнем. Обычно в
конструкциях тягово-сцепного устройства седельных автопоездов шкворень жестко фиксируется к опорной плите платформы полуприцепа и связывается с тягачом посредством
серьги, образуя, таким образом, шарнирную связь между звеньями автопоезда (тягач - полуприцеп).
Наличие шарнирной связи между звеньями седельных автопоездов, имеющими значительные инерционные массы, привносит специфические особенности в динамику движения этих транспортных средств, поэтому для создания эффективных алгоритмов
управления движением автопоездов требуется информация о силе, действующей на шкворень.
Так, опыт эксплуатации седельных автопоездов показывает склонность его звеньев к
складыванию, совершаемому их вращением вокруг шкворня в тормозных и в транспортных режимах движения автопоезда. Чаще всего складывание звеньев седельного автопоезда происходит за счет "наезда" полуприцепа на тягач. Поэтому сила, действующая на
шкворень тягово-сцепного устройства, является важным источником информации для автоматических систем управления движением седельных автопоездов.
Известно тягово-сцепное устройство, включающее устройство измерения силы, действующей на шкворень. Принцип измерения силы в тягово-сцепном устройстве основан
на использовании эффекта магнитоупругости, возникающего в металлах, обладающих
ферромагнитными свойствами, при приложении сил на шкворень.
Устройство измерения сил взаимодействия между звеньями автопоезда состоит из полого шкворня тягово-сцепного устройства автопоезда, в котором размещена катушка, создающая магнитное поле. Под углом 90° к данной катушке располагается другая
измерительная катушка, в которой создается магнитный поток при приложении силового
воздействия на шкворень. Под действием приложенной силы ферромагнитный материал
шкворня приобретает анизотропные свойства, вследствие чего возникает магнитный поток, проходящий через измерительную катушку, в результате возникает ЭДС, пропорциональная силе, приложенной к шкворню [3].
Однако прототип обладает тем недостатком, что он измеряет только модуль силы,
действующий на шкворень тягово-сцепного устройства, и не позволяет получить информацию о направлении вектора этой силы. Информация о направлении вектора силы, действующей на шкворень тягово-сцепного устройства, весьма важна для построения
алгоритма управления автопоездом.
Задачей, решаемой изобретением, является повышение информативности устройства
за счет измерения деформаций шкворня и определения направления вектора результирующей силы, действующей на шкворень седельно-сцепного устройства автопоезда.
Поставленная задача решается тем, что известное устройство для измерения деформаций шкворня тягово-сцепного устройства седельного автопоезда, согласно изобретению,
включает четыре электромагнитных модуля-излучателя, установленные равномерно по
окружности на полом шкворне, четыре электромагнитных модуля - приемника сигналов
2
BY 15383 C1 2012.02.28
от электромагнитных модулей-излучателей, расположенных равномерно по окружности
на опорной плите тягово-сцепного устройства и включенных по дифференциальной схеме, обеспечивающей восприятие изменения расстояния между шкворнем и опорной плитой и определение направления вектора силы, действующей на шкворень.
Такое решение задачи позволяет определить не только величину, но и вектор направления силы, действующей на шкворень тягово-сцепного устройства, пропорциональный
упругой деформации шкворня, и существенно повысить информативность алгоритмов
управления движением седельных автопоездов, использующих в качестве источников информации силу действующего на шкворень тягово-сцепного устройства.
Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен разрез устройства измерения
сил в шкворне тягово-сцепного устройства с размещением модулей-приемников на
стержне, размещенном в осевом отверстии шкворня; на фиг. 2 представлены элементы
измерительного устройства (вид сверху); на фиг. 3 изображен разрез устройства измерения сил в шкворне с размещением приемников на платформе, где закреплен шкворень; на
фиг. 4 представлен вариант датчика, использующего четыре электромагнитных модуляприемника и излучателя, а также представлены направления деформаций оси стержня и
сил, возникающих в тягово-сцепном устройстве.
Тягово-сцепное устройство состоит из шкворня 1, закрепленного на опорной плите 2.
Опорная плита шкворня жестко крепится к опорной плите тягача известными методами.
Четыре модуля-приемника 3 (минимальное их число равно трем) размещены на торцевой
поверхности шкворня 1, воспринимают сигналы от электромагнитных модулейизлучателей 4, позволяя, таким образом, производить определить направления вектора
силы, действующей на шкворень 2 тягово-сцепного устройства, по его составляющим на
оси координат X, Y. Электромагнитные модули-приемники 3 установлены попарно с двух
сторон относительно излучателей 4. Электромагнитные модули-приемники 3 установлены
на опорной плите 2 шкворня 1 тягово-сцепного устройства. При исполнении шкворня 2 с
фланцем, без опорной плиты, электромагнитные модули-приемники 3 базируются на поверхности фланца. При исполнении шкворня 1 полым внутри него консольно укрепляют
стержень 5 и на его торце крепят электромагнитные модули-приемники 3. На шкворень 1
надета серьга 6 полуприцепа (не показан).
В конкретном исполнении четыре электромагнитных модуля-приемника 3 включены
по дифференциальной схеме. Когда один из датчиков изменяет увеличение зазора, второй
измеряет уменьшение на такую же величину. Такая схема позволяет скомпенсировать погрешности измерения, возникающие на каждом датчике от температурных колебаний и
других случайных воздействий.
Устройство работает следующим образом. При возникновении силы взаимодействия
между звеньями седельного автопоезда F шкворень 1 подвергается деформации, вследствие чего происходит изменение расстояний между стрежнем и цилиндрической поверхностью полости шкворня. Тогда ∆x, ∆y, определяющие проекции полной деформации
шкворня на оси координат X и Y, пропорциональны проекциям вектора результирующей
силы Fx и Fy на оси координат X и Y. Отметим, указанные перемещения пропорциональны
силам в пределах упругой деформации шкворня 1.
Полную деформацию шкворня можно определить по формуле:
∆ = ∆2x + ∆2y .
Величина ∆ в пределах упругой деформации шкворня 2 тягово-сцепного устройства
пропорциональна модулю вектора результирующей силы F, действующей на шкворень.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что формируемые электрические сигналы
от датчиков пропорциональны проекциям сил Fx, Fy на оси координат X, Y. Зная Fx, Fy,
можно рассчитать модуль и направление вектора результирующей силы F в тормозном и в
тяговом режимах движения седельного автопоезда.
3
BY 15383 C1 2012.02.28
Достоверность предлагаемого технического решения подтверждена результатами
натурных испытаний макетного образца устройства измерения сил, установленного в
шкворне тягово-сцепного устройства седельного автопоезда МАЗ, и готовится к его промышленному использованию на полуприцепах могилевского завода "Трансмаш".
Новизна предлагаемого технического решения состоит в том, что устройство позволяет получить достоверную первичную информацию для построения эффективных алгоритмов управления движением седельных автопоездов, что позволяет повысить их
безопасность.
Источники информации:
1. Патент РФ 2083380, МПК B 60 D 1/06, 2002.
2. Патент РФ 2067933, МПК B 60 D 1/06, 2002.
3. Автомобильный справочник. Первое издание: Пер. с англ. За рулем - Bosch-2002
(прототип).
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
500 Кб
Теги
by15383, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа