Конструкторская разработка стенда испытания рессор автомобилей

Испытание рессоры под действием нагрузки на специальных стендах является наиболее простым и достаточно точным методом проверки ее прочности и жесткости. Такие испытания позволяют оценить нагруженность элементов конструкции, выявить ослабленные (перегруженные) участки и соединения, изучить влияние отдельных элементов конструкции на ее общую жесткость, т. е. можно получить информацию о достоинствах и недостатках, эффективности внесенных в конструкцию изменений, возможных путях повышения прочности несущей системы.

Проектируемый стенд состоит из следующих элементов: рама 1, на которой смонтированы гидростистема 2, состоящая из гидробака, насоса, электродвигателя, распределителя и трубопроводов, силовой гидроцилиндр 4, предназначенный для нагружения испытуемой рессоры, механизм нагружения 5, соединенный с силовым гидроцилиндром поперечной балкой и передающий посредством штанг и коромысла усилие на испытуемую рессору, блок управления и обработки данных 6, полученных в ходе испытания, ящик 8 и датчик перемещения 7.

Стенд работает следующим образом. Испытуемая рессора устанавливают на стенд, закрепляя в подвижных опорных тележках. Между коромыслом механизма нагружения и испытуемой рессорой устанавливают тензометрический датчик, необходимый для точного измерения силы, приложенной к испытуемой рессоре. Винтом, установленном на коромысле прижимают тензодатчик к рессоре, повернув рукоятку винта на пол-оборота по часовой стрелке после контакта винта с датчиком. После этого оператор выбирает алгоритм нагружения на пульте управления для заданного типа рессоры. Далее запускается программа испытаний: гидрораспределитель устанавливается в положение, соответствующее движению штока гидроцилиндра вниз, затем на электродвигатель подается электрический ток. Электродвигатель приводит во вращение шестерни масляного насоса, который через гидрораспределитель перекачивает масло из гидробака в полость гидроцилиндра. Под действием давления масла, поршень гидроцилиндра движется вниз, увлекая за собой штанги механизма нагружения, который в свою очередь передает усилие на рессору, вследствие чего последняя деформируется. Величина деформации рессоры зависит от приложенного усилия и ее технического состояния и определяется по вертикальному перемещению стержня индуктивного датчика относительно его катушки, закрепленной на раме стенда.

По окончанию цикла испытаний распределитель автоматически переводится в положение, соответствующее перемещению штока гидроцилиндра вверх. По достижению механизма нагружения верхнего положения распределитель переводит гидросистему на сброс масла в гидробак. Затем отключается подача электрического тока на электродвигатель.

Далее рассмотрим процесс анализа информации в ПК (рисунок 3.9). В ПК сравнивается сила нагружения на рессору во время испытания. Возможны следующие случаи:

1. Сила нагрузки и перемещение меньше допускаемой – состояние рессоры отвечает требованиям исправной работы, значит, допускается увеличение нагрузки на рессору;

2. Сила нагрузки равна допускаемой и перемещение меньше или равно допускаемому – целостность и техническая исправность рессоры доказана в испытаниях по предельному нагружению. Вывод о исправной работе;

3. Аварийная ситуация - испытываемая рессора деформирована. Сила меньше или равна допускаемой, перемещение выше допустимого, упругая деформация перешла в пластическую. Вывод о неисправности рессоры.

Схема анализа информации представлена на рисунке 3.10.

Чертеж общего вида стенда испытания рессор