PL235796B1 - Device for measuring of the rolling resistance force of the objects equipped with the trolley system - Google Patents
Device for measuring of the rolling resistance force of the objects equipped with the trolley system Download PDFInfo
- Publication number
- PL235796B1 PL235796B1 PL424483A PL42448318A PL235796B1 PL 235796 B1 PL235796 B1 PL 235796B1 PL 424483 A PL424483 A PL 424483A PL 42448318 A PL42448318 A PL 42448318A PL 235796 B1 PL235796 B1 PL 235796B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- rope
- force
- rolling resistance
- measuring
- rollers
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 31
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny charakteryzujące się tym, że płytę mocującą (1) w sposób trwały połączono z jednostką napędową (2), przekładnią (4), zespołem nawijającym linę (6) oraz zespołem rolek pozycjonujący (7), gdzie jednostka napędowa (2) połączona jest z sprzęgłem (3) łączącym ją z przekładnią (4), połączoną sprzęgłem (5) z zespołem nawijającym linę (6), na którego wale zamocowana jest lina (9) przełożona przez zespół rolek pozycjonujących (7), a następnie z połączoną przegubem kulowym z czujnikiem pomiaru siły (8), który połączono przegubem kulowym z liną (39) połączoną przegubem kulowym z obiektem badanym (10).The subject of the application is a device for measuring the rolling resistance of objects equipped with a chassis, characterized in that the mounting plate (1) is permanently connected to the drive unit (2), gear (4), rope winding unit (6) and positioning rollers (7), where the drive unit (2) is connected to the coupling (3) connecting it with the transmission (4), connected by the coupling (5) to the rope winding assembly (6), on whose shaft the rope (9) is mounted, passed through the assembly positioning rollers (7), and then with a ball joint connected to the force measurement sensor (8), which was connected by ball joint to the rope (39) connected by ball joint to the tested object (10).
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny. Przedmiot wynalazku wykorzystywany jest w dziedzinach techniki zajmujących się eksploatacją maszyn oraz budową nawierzchni użytku zewnętrznego oraz wewnętrznego. Urządzenie to zastosowane może być do dowolnego obiektu wyposażonego w układ jezdny oraz dla pomiarów na dowolnych nawierzchniach nośnych. Przedmiot wynalazku wprawia badany obiekt w ruch i wykonuje pomiar siły oporów toczenia bez konieczności stosowania dodatkowego napędu w obiekcie badanym.The subject of the invention is a device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear. The subject of the invention is used in the fields of technology dealing with the operation of machines and the construction of surfaces for external and internal use. This device can be used for any object equipped with a running gear and for measurements on any load-bearing surfaces. The subject of the invention sets the test object in motion and measures the rolling resistance force without the need to use an additional drive in the test object.
Znane są rozwiązania techniczne do pomiaru współczynników tarcia lub sił oporów toczenia, do tych rozwiązań należą patenty: US 7591167 B2, US 6655202 B2, US 4359896 A, US 8640553 B2, US 8074488 B2, US 7117716 B2, US 6463784 B2 oraz rozwiązania opisane w literaturze: S. Taryma, Opór toczenia opon samochodowych, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej 2007, ISBN 978-83-7348-179-4. W przytoczonych urządzeniach przedstawiono rozwiązania, które umożliwiają pomiar sił dynamicznych i oporów toczenia elementów tocznych układu jezdnego. Znane są w stanie techniki rozwiązania, które pozwalają na badanie sił oporów toczenia dla wyodrębnionych elementów układu jezdnego, na przykład zespołu koła wraz z oponą. Pozwalają one na wyznaczanie sił oporów toczenia oraz współczynników tarcia. Jednak pomiary te obarczone są błędem wynikającym z uproszczonej konstrukcji badanego obiektu i metody pomiaru pośredniego. Pomiar pośredni oznacza, że wartość współczynnika tarcia tocznego lub siły oporów toczenia określana jest na podstawie analitycznego przetwarzania innych mierzonych wielkości. Ze znanych sposobów pomiarów oporu toczenia wyznaczyć można układy, w których badany element napędzany jest przez wprowadzaną w ruch nawierzchnię nośną. Inne metody zakładają holowanie badanego pojazdu za pojazdem odpowiedzialnym za generowanie ruchu. W metodzie tej siła oporów mierzona jest przez czujnik umieszczony na linie łączącej dwa pojazdy. Jednak w metodzie tej zachodzą niedokładności wyników spowodowane brakiem możliwości utrzymania stałej prędkości pojazdu napędzającego oraz jednej linii pojazdu badanego i pojazdu napędzanego przechodzącej przez oś symetrii czujnika.There are known technical solutions for measuring the coefficients of friction or rolling resistance forces, these solutions include the following patents: US 7591167 B2, US 6655202 B2, US 4359896 A, US 8640553 B2, US 8074488 B2, US 7117716 B2, US 6463784 B2 and solutions described in literature: S. Taryma, Rolling resistance of car tires, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej 2007, ISBN 978-83-7348-179-4. The above-mentioned devices present solutions that enable the measurement of dynamic forces and rolling resistance of the rolling elements of the undercarriage. Solutions are known in the art that allow testing the rolling resistance forces for separate elements of the running gear, for example a wheel-tire assembly. They enable the determination of the rolling resistance forces and coefficients of friction. However, these measurements are affected by an error resulting from the simplified structure of the tested object and the indirect measurement method. Indirect measurement means that the value of the rolling friction coefficient or rolling resistance force is determined on the basis of analytical processing of other measured quantities. From the known methods of measuring the rolling resistance, systems can be determined in which the tested element is driven by the supporting pavement in motion. Other methods involve towing the test vehicle behind the vehicle responsible for generating the traffic. In this method, the resistance force is measured by a sensor placed on the line connecting the two vehicles. However, in this method, the results are inaccurate due to the inability to maintain a constant speed of the propelling vehicle and one line of the test vehicle and propelled vehicle passing through the sensor symmetry axis.
Urządzenie opisane w patencie US 6463784 B2 przedstawia aparaturę do pomiaru współczynnika tarcia ślizgowego dla nawierzchni jezdnych. Urządzenie to posiada koło pomiarowe umieszczone w specjalnej ramie mocowanej do pojazdu. Rola pojazdu sprowadza się do generowania ruchu. Badane koło umieszczone jest w ramie i toczy się po nawierzchni takiej samej, po jakiej porusza się napędzający pojazd. Koło toczne połączone jest z ramą za pomocą czujników pomiarowych. Dodatkowo układ wyposażony jest w hamulec zatrzymujący badane koło. Sam zaś współczynnik tarcia wyznaczany jest pośrednio na podstawie zmierzonej siły oporów toczenia.The device described in US Patent No. 6463784 B2 discloses an apparatus for measuring the sliding friction coefficient of a road surface. This device has a measuring wheel placed in a special frame attached to the vehicle. The vehicle's role is to generate traffic. The tested wheel is placed in the frame and rolls on the same surface as the driving vehicle. The rolling wheel is connected to the frame by measuring sensors. Additionally, the system is equipped with a brake that stops the tested wheel. The friction coefficient itself is determined indirectly on the basis of the measured rolling resistance force.
Urządzenie opisane w patencie US 7117716 B2 przedstawia dynamiczny pojazd do badania tarcia, oporu cieczy i tarcia tocznego. Urządzenie to stanowi samodzielny pojazd umożliwiający badanie tarcia powierzchniowego, przemieszczeń i przyśpieszeń oraz oporów toczenia. Pojazd ten wyposażony jest w niezależny układ zasilania i zespół sensorów. Zmierzone dane mogą być przesyłane do jednostki sterującej. W rozwiązaniu tym opory toczenia są mierzone pośrednio poprzez przetwarzanie danych z sensorów przyspieszenia. Sensory te umieszczone są wewnątrz pojazdu.The device described in the patent US 7117716 B2 shows a dynamic vehicle for testing friction, fluid resistance and rolling friction. This device is an independent vehicle that enables the testing of surface friction, displacements and accelerations as well as rolling resistance. The vehicle is equipped with an independent power supply system and a set of sensors. The measured data can be transferred to the control unit. In this solution, the rolling resistance is measured indirectly by processing data from acceleration sensors. These sensors are located inside the vehicle.
Wynalazek opisany w patencie US 8074488 B2 przedstawia urządzenie do pomiaru współczynnika tarcia. Wynalazek pozwala badać tarcie ślizgowe różnych materiałów. Składa on się z wózka, do którego mocuje się badany materiał tak, aby tarł o wybrany rodzaj nawierzchni nośnej. Wózek z materiałem badawczym połączony jest linką z wyciągarką. Wyciągarka przyciąga wózek pomiarowy. Natomiast tensometry łączące wózek pomiarowy z badanym materiałem mierzą siłę wynikającą z tarcia ślizgowego badanego materiału.The invention described in the patent US 8074488 B2 discloses a device for measuring the coefficient of friction. The invention makes it possible to study the sliding friction of various materials. It consists of a trolley to which the tested material is attached so that it rubs against the selected type of supporting surface. The trolley with the test material is connected to the winch with a rope. The winch attracts a measuring trolley. On the other hand, the strain gauges connecting the measuring trolley with the tested material measure the force resulting from the sliding friction of the tested material.
Urządzenie opisane w patencie US 8640553 B2 przedstawia system do pomiaru sił w kole. Wynalazek umożliwia pomiar sił występujących w kole poruszającego się pojazdu. System posiada płytę z czujnikami, która łączy koło z piastą pojazdu. Płyta ta umożliwia detekcję sił wzdłużnych, pionowych i poprzecznych jak i momentów podłużnych i pionowych. Siły te występują między kołem a piastą. System posiada również pakiet elektroniki połączony z płytą pomiarową. Pakiet ten pobiera dane z płyty pomiarowej. W rozwiązaniu tym nie wyznacza się wprost siły oporów toczenia, ale można ją uzyskać pośrednio z siły wypadkowej zmierzonej przez płytę pomiarową.The device described in the patent US 8640553 B2 discloses a system for measuring forces in a wheel. The invention makes it possible to measure the forces in a wheel of a moving vehicle. The system has a sensor plate that connects the wheel to the hub of the vehicle. This plate enables the detection of longitudinal, vertical and transverse forces as well as longitudinal and vertical moments. These forces occur between the wheel and the hub. The system also has an electronics package connected to a measuring board. This package takes data from the measuring board. In this solution, the rolling resistance force is not directly determined, but can be obtained indirectly from the resultant force measured by the measuring plate.
Wynalazek opisany w patencie US 4359896 A przedstawia urządzenie do dynamicznego testowania opon. Przytoczona aparatura pozwala uzyskać dynamiczną charakterystykę opony. W urządzeniu tym zespół opony i koła zamocowany jest do walu pomiarowego, natomiast bieżnik opony możnaThe invention described in patent US 4359896 A discloses a device for dynamic tire testing. The above-mentioned apparatus allows to obtain the dynamic characteristics of the tire. In this device, the tire and wheel assembly is attached to the measuring shaft, and the tire tread can
PL 235 796 B1 sprzęgać z obrotową lub nieruchomą nawierzchnią nośną. System posiada elementy sprężyste wywołujące docisk bieżnika opony do nawierzchni nośnej. Urządzenie może symulować wibracje, a ruchy tym wywołane mierzone są przez akcelerometry. Siły oporów toczenia mierzone są przez zespoły obciążników dołączone do wału pomiarowego.Engage a rotating or stationary supporting surface. The system has elastic elements that press the tire tread against the supporting surface. The device can simulate vibrations, and the movements caused by it are measured by accelerometers. Rolling resistance forces are measured by weight sets attached to the measuring shaft.
Urządzenie opisane w patencie US 6655202 B2 przedstawia dynamiczny system pomiaru siły dla stacji testowania opon. W przykładzie wykonania stanowisko testowe wykorzystuje pierścień ślizgowy umieszczony pomiędzy obracającym się wirnikiem, do którego montowana jest opona, a nieruchomą obudową łożyska. Zespół sensorów znajduje się na ruchomym wirniku. Natomiast badane koło wprowadzane jest w ruch poprzez obrót walca podpierającego bieżnik badanego koła.The device described in the patent US 6655202 B2 shows a dynamic force measurement system for a tire testing station. In an embodiment, the test stand uses a slip ring disposed between a rotating rotor to which the tire is mounted and a stationary bearing housing. The sensor assembly is located on the moving rotor. On the other hand, the tested wheel is set in motion by the rotation of the cylinder supporting the tread of the tested wheel.
Urządzenie opisane w patencie US 7591167 B2 ukazuje metodę i system do pomiaru oporów toczenia opon. Przedmiot wynalazku umożliwia badanie zespołów koła z oponą na nawierzchni nośnej w postaci pasa naciągniętego między dwoma rolkami, z czego jedna z rolek jest rolką napędową. Badany obiekt umieszczony jest na obrotowej piaście wyposażonej w układ pomiarowy. Koło umieszczone na piaście może być dociskane do nawierzchni pomiarowej. System ten ze względu na zastosowanie nawierzchni nośnej w postaci taśmy uniemożliwia pomiar oporów toczenia na wybranych nawierzchniach.The device described in the patent US 7591167 B2 discloses a method and system for measuring the rolling resistance of tires. The subject of the invention enables testing wheel-tire units on a supporting surface in the form of a belt stretched between two rollers, one of the rollers being a driving roller. The tested object is placed on a rotating hub equipped with a measuring system. The wheel located on the hub may be pressed against the measuring surface. Due to the use of a supporting surface in the form of a tape, this system prevents the measurement of rolling resistance on selected surfaces.
Brak jest urządzeń umożliwiających wyznaczenie współczynnika oporów toczenia poprzez pomiar siły toczenia na stanowiskach łączących cechy konstrukcji badań drogowych oraz stanowiskowych. Badania stanowiskowe charakteryzują się ograniczonym doborem nawierzchni nośnych ze względu na stosowane bieżnie (tarczowe, taśmowe, szufladowe, bębnowe wewnętrzne i zewnętrzne). Dodatkowo kontakt między badanym kołem oraz bieżnią nie zawsze odzwierciedla rzeczywiste warunki eksploatacji. Ponadto siły oporów toczenia są wyznaczane różnymi metodami pośrednimi (pomiar momentu, pomiar siły koła, pomiar mocy elektrycznej, pomiar odległości wybiegu) wprowadzającymi różne niedokładności pomiaru. Metody drogowe z zastosowaniem pojazdów badawczych (wybiegu, staczania się ze wzniesienia, holowania, pomiaru momentu napędowego, pomiaru prędkości maksymalnej, pomiaru zużycia paliwa) są obarczone sporą niedokładnością lub brakiem możliwości wydzielenia składowych, które nie są oporem toczenia kół. Badania z wykorzystaniem urządzeń takich jak przyczepy dynamometryczne wymagają dodatkowo pojazdów realizujących ich ruch. Ten typ urządzeń może realizować badania w ograniczonych miejscach badawczych, na otwartych przestrzeniach (głównie drogach). Natomiast nie realizują one pomiarów w przestrzeniach zamkniętych (np. korytarzach budynków).There are no devices enabling the determination of the rolling resistance coefficient by measuring the rolling force at test stands that combine the features of road and bench test structures. The bench tests are characterized by a limited selection of load-bearing surfaces due to the races used (disc, belt, drawer, internal and external drum). Additionally, the contact between the tested wheel and the raceway does not always reflect the actual operating conditions. Moreover, the rolling resistance forces are determined by various indirect methods (torque measurement, wheel force measurement, electric power measurement, measurement of the coasting distance) introducing various measurement inaccuracies. Road methods with the use of test vehicles (coasting, rolling downhill, towing, measuring torque, measuring maximum speed, measuring fuel consumption) are burdened with considerable inaccuracy or the inability to separate components that are not the rolling resistance of the wheels. Tests with the use of devices such as dynamometric trailers require additionally vehicles that carry out their movement. This type of device can carry out research in limited research sites, in open spaces (mainly roads). However, they do not perform measurements in confined spaces (e.g. corridors of buildings).
Poprzez opracowanie urządzenia do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny będącego przedmiotem wynalazku możliwe jest wykonywanie badań siły oporów toczenia oraz wyznaczania współczynnika oporów toczenia:By developing a device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear, which is the subject of the invention, it is possible to test the rolling resistance force and to determine the rolling resistance coefficient:
- w rzeczywistych warunkach eksploatacji,- in real operating conditions,
- z zachowaniem rzeczywistego kontaktu koła z nawierzchnią badaną,- with the actual wheel contact with the test surface,
- badania układów z układem jezdnym, bez lub z własnym napędem,- tests of running gear, with or without self-drive,
- badania wewnątrz budynków o ograniczonych powierzchniach badawczych,- tests inside buildings with limited research areas,
- badania nawierzchni drogowych zewnętrznych,- tests of external road surfaces,
- badania układów osadzonych na prowadnicach,- tests of systems mounted on guides,
- badania na zróżnicowanych typach nawierzchni nośnych,- tests on various types of load-bearing surfaces,
- badania na powierzchniach nośnych zanieczyszczonych lub pokrytych warstwami wynikającymi z warunków atmosferycznych, np. śnieg, lód,- tests on load-bearing surfaces that are contaminated or covered with layers due to atmospheric conditions, e.g. snow, ice,
- badania na powierzchniach sypkich,- tests on loose surfaces,
- badania obiektów o zmiennej konstrukcji w zakresie: rodzaju i kształtu opony, ciśnienia w oponie, liczby kół,- tests of objects of variable structure in terms of: tire type and shape, tire pressure, number of wheels,
- badania z różnymi prędkościami napędzania badanych obiektów,- tests with different driving speeds of the tested objects,
- badania obiektów niezależnie od ich masy,- testing of objects regardless of their mass,
- szerokie spektrum możliwości obiektów badawczych od wagonów kolejowych, poprzez pojazdy ciężarowe i osobowe, wózki magazynowe, bramy przesuwne do wózków inwalidzkich itp.- a wide range of possibilities for research facilities, from railway cars, through trucks and passenger vehicles, warehouse carts, sliding gates to wheelchairs, etc.
- jako sumaryczną wartość siły oporów toczenia dla wszystkich kół obiektu badanego.- as a total value of the rolling resistance force for all wheels of the tested object.
Przedmiot wynalazku łączy badany pojazd za pomocą liny wyposażonej w czujniki siły z zespołem nawijającym linę, na którego wał lina ta jest nawijana. Dodatkowo lina przeprowadzona jest przez zespół rolek prowadzących odpowiedzialnych za utrzymanie jej równolegle do osi symetrii czujnika siły, oraz na tej samej wysokości co zaczep w badanym obiekcie. Ruch badanego pojazdu wynika z nawijania liny na wał zespołu nawijającego linę, ze stałą prędkością obrotową. Do wału zespołu nawijającego linę dostarczany jest moment napędowy generowany przez silnik elektryczny połączony z przekładnią. Przy wykorzystaniu przedmiotu wynalazku możliwy jest pomiar siły oporów toczenia, który umożliwiaThe subject of the invention connects the tested vehicle, by means of a rope equipped with force sensors, with a rope winding unit, on the shaft of which the rope is wound. In addition, the rope is led through a set of guide rollers responsible for keeping it parallel to the symmetry axis of the force sensor and at the same height as the hook in the tested object. The movement of the test vehicle results from winding the rope on the shaft of the rope winding unit at a constant rotational speed. A driving torque is supplied to the shaft of the rope-winder, generated by an electric motor connected to the transmission. Using the subject of the invention, it is possible to measure the rolling resistance force which it allows
PL 235 796 B1 w sposób pośredni wyznaczenie współczynnika oporów toczenia. Współczynnik ten wyznacza się zgodnie z metodą dedykowaną dla urządzenia do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny. Dodatkowo stanowisko umożliwia analizę wpływu zmian w badanych konstrukcjach w zakresie: rodzaju i kształtu opony, ciśnienia w oponie, prędkości obiektu. Stanowisko poprzez opracowaną metodykę oraz mobilną konstrukcję pozwala badać wpływ rodzaju i jakości nawierzchni na generowane wartości współczynnika oporów toczenia. Stanowisko łączy charakterystyczne cechy dla badań drogowych oraz stanowiskowych.Indirectly determining the coefficient of rolling resistance. This coefficient is determined in accordance with the method dedicated to a device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear. Additionally, the stand enables the analysis of the impact of changes in the tested structures in terms of: tire type and shape, tire pressure, object speed. The stand, through the developed methodology and mobile structure, allows to study the influence of the type and quality of the surface on the generated values of the rolling resistance coefficient. The stand combines the characteristic features of road and bench tests.
Istotą wynalazku jest urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny wyposażone w płytę mocującą, która w sposób trwały jest utwierdzona do nawierzchni nośnej. Przedmiot wynalazku stosowany może być na różnych nawierzchniach nośnych w związku z tym istotnym jest umieszczenie wszystkich elementów urządzenia na jednej płycie nieruchomej względem badanego obiektu. W związku z tym do płyty mocującej w sposób trwały zamocowano jednostkę napędową połączoną sprzęgłem z przekładnią, która to zapewnia stałą prędkość obrotową zespołu nawijającego linę. Przekładnię połączono sprzęgłem z zespołem nawijającym linę, który jest również w sposób trwały połączony z płytą mocującą. W skład zespołu nawijającego wchodzi wał, do którego zamocowana jest lina. Lina ta następnie jest przeprowadzona przez zespół rolek pozycjonujących, który to jest również w sposób trwały przymocowany do płyty mocującej. Zadaniem tego zespołu jest utrzymanie liny równolegle do nawierzchni nośnej i na tej samej wysokości co zaczep liny w badanym obiekcie. Lina wychodząca z zespołu rolek pozycjonujących połączona jest za pomocą przegubu kulowego z czujnikiem siły. Czujnik siły wykorzystując przegub kulowy i drugi odcinek liny łączy się z badanym obiektem.The essence of the invention is a device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear, equipped with a mounting plate, which is permanently fixed to the supporting surface. The subject of the invention can be used on various load-bearing surfaces, therefore it is important to place all the elements of the device on one plate that is fixed in relation to the tested object. Accordingly, a drive unit coupled to the gearbox is permanently attached to the mounting plate, which ensures a constant rotational speed of the rope winding unit. The gearbox is coupled to the rope winding unit, which is also permanently connected to the mounting plate. The winding unit includes a shaft to which a rope is attached. This rope is then guided through a set of positioning rollers which is also permanently attached to the securing plate. The task of this unit is to keep the rope parallel to the supporting surface and at the same height as the rope hook in the tested object. The rope coming from the set of positioning rollers is connected with a force sensor by means of a ball joint. The force sensor uses a ball joint and the second section of the rope connects to the tested object.
Istotnym jest, aby jednostka napędowa, zespół wału nawijającego linę oraz zespół rolek pozycjonujących był trwale połączony z płytą mocującą. Zapewnia to mobilność stanowiska i możliwość zastosowania go na każdej nawierzchni nośnej, nawet sypkiej.It is essential that the drive unit, the rope winding assembly and the positioning roller assembly are permanently connected to the securing plate. This ensures the mobility of the station and the possibility of using it on any load-bearing surface, even loose.
Korzystnym jest, aby wykorzystany zespół nawijający linę był wyposażony w wał posiadający rowki spiralnie nacięte wzdłuż osi symetrii wału na pobocznicy walca tworzącego wał. Zapewnia to nawijanie liny zawsze na tę samą średnicę bez ryzyka nawinięcia się liny na nawinięty już zwój. Co jest istotnym w celu zapewniania prawidłowego funkcjonowania urządzenia i metody badawczej, ponieważ pojazd musi być holowany ze stałą prędkością. Przy czym istotnym jest, aby lina nawijała się na okrąg o takiej samej średnicy, a zapewnione jest to tylko wtedy, gdy lina nie będzie się nawijać na wcześniej nawinięty już zwój. Stała średnica nawijanych zwojów liny zapewnia stałą prędkość liniową liny, co jest istotne z punktu widzenia stosowanej metody.It is preferred that the rope winding assembly used is provided with a shaft having helically cut grooves along the axis of symmetry of the shaft on the shoulder of the shaft forming the shaft. This ensures that the rope is always wound to the same diameter without the risk of the rope winding up on the already wound coil. This is essential to ensure the device and test method function properly as the vehicle must be towed at a constant speed. It is important that the rope is wound on a circle of the same diameter, and this is only ensured if the rope does not wind on the already wound coil. The constant diameter of the wound coils of the rope ensures a constant linear speed of the rope, which is important from the point of view of the method used.
Korzystnym jest, aby zastosowany w urządzeniu układ pozycjonujący linę w postaci zespołu rolek pozycjonujących posiadał dwie rolki. Niezbędnym jest, aby zachowana była możliwość regulowania położenia rolek w pionie względem płyty mocującej. Ponadto istotnym jest, aby pierwsza rolka, patrząc od strony badanego obiektu, miała rowek typu „V” o mniejszym kącie rozwarcia niż rolka druga. Zastosowanie różnych kątów rozwarcia rowków w rolkach wynika z faktu, że lina wychodząca z rolki drugiej jest nawijana na wał należący do zespołu nawijającego linę zamocowanego niżej niż zespół rolek pozycjonujących. Zastosowanie rowka o takim samym kącie rozwarcia jak w rolce pierwszej może wywołać nadmierne tarcie linki o krawędź, a tym samym wprowadzić zakłócenia w pomiarze. Odnosząc się do pierwszej rolki istotnym jest, aby kąt rozwarcia rowka w niej naciętego był jak najmniejszy, ponieważ gwarantuje to utrzymanie w poziomie liny wychodzącej z rolki względem płyty montażowej całego urządzenia. Dodatkowo mały kąt rozwarcia ogranicza oscylację położenia w pionie wyjścia liny podczas jej nawijania na wał zespołu nawijającego linę. Rolki zespołu rolek pozycjonujących linę umieszczone są na gwintowanych prętach w taki sposób, że w pierwszej kolejności na pręty nakręcono nakrętki pozycjonujące blokujące opadanie rolek w dół. Następnie po umieszczeniu rolek na prętach nakręcane są nakrętki pozycjonujące blokujące podnoszenie się rolek do góry. Nakrętki pozycjonujące zabezpieczono przed odkręcaniem poprzez przeciwstawne przykręcenie nakrętek kontrujących. Dodatkowo nakrętki pozycjonujące blokują bieżnie wewnętrzne łożysk umieszczonych w rolkach.It is preferable that the rope positioning system used in the device in the form of a set of positioning rollers has two rollers. It is imperative that the rollers can be vertically adjustable in relation to the mounting plate. Moreover, it is important that the first roller, seen from the side of the tested object, has a "V" groove with a smaller opening angle than the second roller. The use of different angles of the grooves in the rollers is due to the fact that the rope coming from the second roller is wound on a shaft belonging to the rope winding unit mounted lower than the set of positioning rollers. The use of a groove with the same opening angle as in the first reel may cause excessive friction of the cable against the edge, and thus disturb the measurement. Regarding the first roller, it is important that the opening angle of the groove cut in it is as small as possible, because it guarantees that the rope coming out of the roller is kept level with the mounting plate of the entire device. Additionally, the small opening angle limits the vertical oscillation of the rope exit during its winding on the rope winder shaft. The rollers of the rope positioning rollers are placed on the threaded rods in such a way that positioning nuts are first screwed onto the rods, preventing the rollers from falling down. Then, after placing the rollers on the rods, the positioning nuts are screwed on to block the rollers from lifting upwards. The positioning nuts are secured against unscrewing by counter-tightening the counter nuts. In addition, the positioning nuts lock the inner raceways of the bearings located in the rollers.
Korzystnym jest, aby urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny posiadało czujnik siły łączący dwa odcinki liny holującej badany obiekt, a czujnik ten połączony był przewodem elastycznym z jednostką monitorująco-rejestrującą. Co zapewni możliwość stałego rejestrowania wartości siły oporów toczenia niezbędnej do wyznaczenia współczynnika oporów toczenia.It is preferable that the device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with the undercarriage has a force sensor connecting two sections of the towing rope of the tested object, and this sensor is connected to the monitoring and recording unit with a flexible conduit. Which will ensure the possibility of continuous recording of the rolling resistance force necessary to determine the rolling resistance coefficient.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny umożliwia pomiar siły oporów toczenia dla całego obiektu wraz z kompletnym układem jezdnym, zarówno dla pojazdów z napędem jak i bez napędu. Uzyskane to zostało dlatego, że konstrukcja urządzenia pozwalaThe device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear enables the measurement of the rolling resistance force for the entire object, including the complete running gear, for both powered and non-powered vehicles. This has been achieved because the design of the device allows
PL 235 796 B1 na zamocowanie do niego kompletnego pojazdu. A metodyka badania wykorzystująca urządzenie nie wymaga wcześniejszego dostosowania pojazdu do realizowanych badań.To attach the complete vehicle thereto. And the test methodology using the device does not require prior adaptation of the vehicle to the tests being carried out.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny ze względu na swoją budowę i brak oddziaływania na elementy otoczenia wykorzystywane może być w pomieszczeniach zamkniętych. Daje to dodatkową funkcjonalność w postaci możliwości badania oporów toczenia po nawierzchniach nośnych stosowanych w budynkach.The device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear, due to its structure and lack of influence on the surrounding elements, can be used indoors. This gives additional functionality in the form of the possibility of testing rolling resistance on load-bearing surfaces used in buildings.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny umożliwia zamocowanie nieruchomo płyty montażowej, na której znajdują się elementy urządzenia, poprzez wydzielenie na płycie przestrzeni na zastosowanie śrub mocujących, przyssawek lub kotw.The device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear enables the mounting plate, on which the elements of the device are located, to be fixed in place, by separating a space on the plate for the use of fixing screws, suction cups or anchors.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny pozwala na badanie obiektów o różnej masie poprzez wykorzystanie przekładni pozwalającej na kontrolę momentu napędowego walca zespołu nawijającego linę. Pozwala to dostosować moment napędowy wału zespołu nawijającego linę do masy obiektu badanego, oraz umożliwia uzyskanie różnych prędkości liniowych holowania badanego obiektu. Zapewnia to szerokie spektrum możliwych do przebadania pojazdów i warunków eksploatacji.The device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear allows the testing of objects of various masses by using a gear that allows to control the driving torque of the roller of the rope winding unit. This allows to adjust the driving torque of the shaft of the rope winding unit to the mass of the tested object, and to obtain different linear speeds of towing the tested object. This provides a wide spectrum of testable vehicles and operating conditions.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny zawiera zespół rolek pozycjonujący położenie liny z czujnikiem pomiaru siły. Zespół ten umożliwia pozycjonowanie w pionie wyjścia liny z czujnikiem pomiaru siły. Pozwala to na dostosowanie wysokości liny do poziomu zaczepu w obiekcie badanym. Dzięki temu można badać pojazdy o zróżnicowanej wysokości zaczepu, przy jednoczesnym utrzymaniu liny z czujnikiem pomiaru siły równolegle do badanej nawierzchni nośnej. Taka zależność geometryczna odzwierciedlona jest w bezpośrednim pomiarze siły oporów toczenia.The device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear includes a set of rollers positioning the rope position with a force measuring sensor. This unit enables the vertical positioning of the rope exit with a force measuring sensor. This allows the rope height to be adjusted to the level of the hook in the tested object. Thanks to this, it is possible to test vehicles with different hitch heights, while keeping the rope with the force measuring sensor parallel to the tested bearing surface. This geometric relationship is reflected in the direct measurement of the rolling resistance force.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny posiada silnik elektryczny, który wprowadza w ruch badany obiekt. Pozwala to na wykonywanie badań na znacznie krótszych odcinkach, niż w przypadku metody holowania badanego obiektu za innym pojazdem będącym w ruchu. Dodatkowo zastosowanie silnika elektrycznego zapewnia możliwość zastosowania urządzenia w pomieszczeniach zamkniętych oraz pozwala na badanie obiektów o niewielkich rozmiarach niewyposażonych w jednostkę napędową.The device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with a running gear has an electric motor that sets the tested object in motion. This allows for tests to be carried out on much shorter distances than in the case of the method of towing the tested object behind another moving vehicle. In addition, the use of an electric motor allows the device to be used in closed rooms and allows the testing of small-sized objects not equipped with a drive unit.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów wyposażonych w układ jezdny wyposażone jest w liny, które za pomocą przegubów o trzech stopniach swobody połączone są czujnikiem pomiaru siły. Koniec liny jest połączony z obiektem badanym również za pomocą przegubu o trzech stopniach swobody. Umieszczenie czujnika bezpośrednio przed badanym obiektem pozwala uzyskać wynik pomiaru siły oporów toczenia nieobarczony błędami wynikającymi ze sprawności elementów wykorzystanych w zespołach wchodzących w skład przedmiotu wynalazku. Ponadto przeguby kulowe pozwalają na ułożenie osi symetrii czujnika zgodnie z linią wyznaczaną przez linę nawijaną na wał zespołu nawijającego linę.The device for measuring the rolling resistance force of objects equipped with the undercarriage is equipped with ropes which are connected by a force measuring sensor by means of joints with three degrees of freedom. The end of the rope is also connected to the test object by a joint with three degrees of freedom. Placing the sensor directly in front of the tested object allows to obtain the result of measuring the rolling resistance force without errors resulting from the efficiency of the elements used in the units included in the subject of the invention. In addition, the ball joints allow the axis of symmetry of the sensor to be aligned with the line drawn by the rope wound onto the shaft of the rope winding unit.
Korzystnym jest, aby rolki prowadzące posiadały na swojej pobocznicy rowek w kształcie „V”, przy czym kąt zarysu rowka rolki drugiej musi być dwa razy większy od kąta rozwarcia rowka rolki pierwszej. Zastosowanie zarysu rowka typu „V” zabezpiecza linę przed wypadnięciem z zespołu rolek pozycjonujących. A zróżnicowanie kątów rozwarcia rowków pozwala na umieszczenie wału nawijającego linę niżej niż położenie zespołu rolek pozycjonujących.It is preferred that the guide rollers have a "V" -shaped groove on their side surface, the profile angle of the second roller groove having to be twice the opening angle of the first roller groove. The use of the V-groove profile prevents the rope from falling out of the positioning rollers. And the diversification of the groove angles allows the rope winding shaft to be positioned lower than the positioning roller assembly.
Korzystnym jest wykorzystanie dwóch odcinków nieodkształcalnej liny połączonych czujnikiem pomiaru siły. Liny te i czujnik pomiaru siły łączą wał zespołu nawijającego linę z badanym obiektem. Nieodkształcalność liny ogranicza błąd pomiarowy.It is advantageous to use two sections of non-deformable rope connected by a force measuring sensor. These ropes and a force measuring sensor connect the shaft of the rope winding unit to the test object. The non-deformation of the rope reduces the measurement error.
Widok urządzenia do pomiaru siły oporów toczenia obiektów z układem jezdnym przedstawia fig. 1. Widok zespołu wału nawijającego z charakterystycznym rowkiem prowadzącym linę przedstawia fig. 2. Widok zespołu rolek pozycjonujących linę przedstawia rysunek fig. 3 i fig. 4. Widok połączenia liną elementów stanowiska badawczego podczas badania w płaszczyźnie równoległej do nawierzchni nośnej - fig. 5. Widok połączenia liną elementów stanowiska badawczego podczas badania w płaszczyźnie prostopadłej do nawierzchni nośnej - fig. 6.The view of the device for measuring the rolling resistance of objects with the undercarriage is shown in Fig. 1. The view of the winding shaft assembly with a characteristic rope guiding groove is shown in Fig. 2. The assembly of rollers positioning the rope is shown in Fig. 3 and Fig. 4. during the test in a plane parallel to the supporting surface - Fig. 5. View of the rope connection of the test bench elements during the test in a plane perpendicular to the supporting surface - Fig. 6.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia składa się z płyty mocującej 1 przymocowanej nieruchomo do nawierzchni nośnej 44. Do płyty mocującej 1 przymocowana jest jednostka napędowa 2, która przez sprzęgło 3 połączona jest z przekładnią 4, która przez sprzęgło 5 połączona jest z zespołem nawijającym linę 6. Zespół nawijający linę 6 składa się z wału 11 z charakterystycznym rowkiem 12 prowadzącym linę 9, otworem przelotowym 13 umożliwiającym mocowanie liny 9 oraz rowkiem wpustowym umożliwiającym uzyskanie momentu obrotowego z jednostki napędowej 2. Wał 11 osadzony jestThe rolling resistance measuring device consists of a mounting plate 1 fixed to the supporting surface 44. A drive unit 2 is attached to the mounting plate 1, which is connected via a clutch 3 to a transmission 4, which is connected via a clutch 5 to the rope winding unit 6 The rope winding unit 6 consists of a shaft 11 with a characteristic groove 12 guiding the rope 9, a through hole 13 for fastening the rope 9 and a key groove enabling the torque from the drive unit 2. The shaft 11 is seated.
PL 235 796 B1 na łożyskach tocznych 15 i 16, w obudowach łożysk górnej 17 i 18 oraz dolnej 19 i 20, łożysko toczne 15 jest zabezpieczone na wale 11 pierścieniem sprężystym osadczym zewnętrznym 21. Obudowy łożysk 19 i 20 są mocowane do płyty mocującej 1. Nawijana na wał 11 w zespole nawijającym linę 6 lina 9 jest umieszczona w zespole rolek pozycjonujących 7. Zespół rolek pozycjonujących 7 składa się z podstawy 22 przymocowanej do płyty mocującej 1, do której są przymocowane pręty z gwintem 23 i 24. Gwint na prętach z gwintem 23 i 24 umożliwia pozycjonowanie w osi prostopadłej do nawierzchni nośnej 44, rolek 25 i 26, które są osadzone na łożyskach tocznych 35 i 36, które są zabezpieczone pierścieniami sprężystymi wewnętrznymi 37 i 38. Pozycja rolki 25 i blokada bieżni wewnętrznej łożyska 35 jest realizowana przez dokręcenie w kierunku łożyska nakrętek pozycjonujących 29 i 33, w celu zabezpieczenia przed odkręcaniem nakrętek pozycjonujących 29 i 33 są one skontrowane przez nakrętki kontrujące 27 i 31. Pozycja rolki 26 i blokada bieżni wewnętrznej łożyska 36 jest realizowana przez dokręcenie w kierunku łożyska nakrętek pozycjonujących 30 i 34, w celu zabezpieczenia przed odkręceniem nakrętek pozycjonujących 30 i 34 są skontrowane przez nakrętki kontrujące 28 i 32. Lina 9 wychodząca z zespołu rolek pozycjonujących 7 połączona jest przegubem kulowym 41 z czujnikiem pomiaru siły 8, który połączony jest przewodem z urządzeniem monitorująco-rejestrującym 40 wyniki. Czujnik pomiaru siły 8 jest połączony poprzez przegub kulowy 42 z liną 39, która przez przegub kulowy 43 połączona jest z obiektem badanym 10, który jest wyposażony w układ jezdny. Połączenie elementów układu podczas badań liną 9 i 39 powinno zapewnić stałą prędkość obiektu badanego 10 oraz przyłożone siły do czujnika pomiaru siły 8 powinny być równoległe do osi czujnika pomiaru siły 8. Stała prędkość obiektu badanego 10 jest realizowana przez jednostkę napędową 2, utrzymując stałą prędkość obrotową wału 11. Nawijana lina 9 w przypadku nakładania się warstw liny 9 na wale 11 może powodować zmiany prędkości liniowej realizowanej przez zespół nawijający linę 6, stąd na wale 11 jest wykonany rowek 12 prowadzący linę 9. Zapewnienie osiowego przyłożenia siły do czujnika pomiaru siły 8 poprzez linę 9 i 39 wymaga zastosowania zespołu rolek pozycjonujących 7 linę 9. Realizacja pozycjonowania odbywa się w dwóch płaszczyznach i trzech operacjach. Pierwsza faza realizacji pozycjonowania „A” wymaga ustawienia rolek 25 i 26 równoległą osią symetrii do nawierzchni nośnej 44, równolegle do osi czujnika pomiaru siły 8 oraz mocowania liny 39 do obiektu badanego 10. Rolka 25 o szerszym kącie rowka B umożliwia uzyskanie osiowej siły na czujniku pomiaru siły 8 bez konieczności zmiany położenia zespołu nawijającego linę 6. Zespół rolek pozycjonujących 7 ogranicza wpływ zmiany położenia liny 9 wywołany nawijaniem jej na wał 11. Rolka 26 to rolka o mniejszym kącie rowka C, ukierunkowująca linę 9 równolegle do osi czujnika pomiaru siły 8.On rolling bearings 15 and 16, in upper bearing housings 17 and 18 and lower bearing 19 and 20, the rolling bearing 15 is secured on the shaft 11 by an external snap ring 21. The bearing housings 19 and 20 are fastened to the mounting plate 1. Winded on the shaft 11 in the rope winding unit 6, the rope 9 is placed in the set of positioning rollers 7. The set of positioning rollers 7 consists of a base 22 attached to a mounting plate 1 to which threaded rods 23 and 24 are attached. Thread on threaded rods 23 and 24 allow positioning in the axis perpendicular to the bearing surface 44, the rollers 25 and 26, which are mounted on rolling bearings 35 and 36, which are secured by inner spring rings 37 and 38. The position of the roller 25 and the locking of the inner race of the bearing 35 is achieved by tightening the positioning nuts 29 and 33 towards the bearing to prevent loosening of the positioning nuts 29 and 33 these are countered by the lock nuts positioning 27 and 31. The position of the roller 26 and the lock of the inner race of the bearing 36 is achieved by tightening the positioning nuts 30 and 34 towards the bearing, to prevent loosening of the positioning nuts 30 and 34 are countered by the lock nuts 28 and 32. The rope 9 coming out of The set of positioning rollers 7 is connected by a ball joint 41 to a force measuring sensor 8, which is connected to a monitoring and recording device 40 with a cable. The force measurement sensor 8 is connected via a ball joint 42 to a rope 39 which is connected through a ball joint 43 to the test object 10, which is equipped with a running gear. The connection of the system elements during the tests with lines 9 and 39 should ensure a constant speed of the tested object 10 and the forces applied to the force measuring sensor 8 should be parallel to the axis of the force measuring sensor 8. The constant speed of the tested object 10 is realized by the drive unit 2, maintaining a constant rotational speed of shaft 11. Winding rope 9 in the event of overlapping of the rope layers 9 on the shaft 11 may cause variations in the linear speed provided by the rope winding unit 6, hence a groove 12 guiding the rope 9 is provided on the shaft 11. Providing axial force application to the force sensor 8 by The rope 9 and 39 requires the use of a set of positioning rollers 7 the rope 9. The positioning is carried out in two planes and three operations. The first phase of positioning "A" requires setting the rollers 25 and 26 with the axis of symmetry parallel to the supporting surface 44, parallel to the axis of the force measurement sensor 8 and fixing the rope 39 to the tested object 10. Roller 25 with a wider angle of the B groove enables the axial force to be obtained on the sensor force measurement 8 without the need to change the position of the rope winding unit 6. The set of positioning rollers 7 limits the influence of rope 9 position change caused by its winding on the shaft 11. Roller 26 is a roller with a smaller groove angle C, directing the rope 9 parallel to the axis of the force measuring sensor 8.
Urządzenie do pomiaru siły oporów toczenia obiektów z układem jezdnym umożliwia wyznaczanie współczynnika oporów toczenia zgodnie ze sposobem, w którym unieruchomiona jest płyta mocująca 1 do nawierzchni nośnej 44. W tym celu w zależności od nawierzchni nośnej 44 można zastosować śruby montażowe, kotwy lub przyssawki nie ujęte w przedmiocie wynalazku. Następnie wymagana jest regulacja zespołu rolek pozycjonujących 7 do poziomu „A” równego wysokości zaczepu nawijającego na obiekcie badanym 10. W dalszej kolejności należy rozwinąć linę 9 z zespołu nawijającego linę 6, przeprowadzić ją przez zespół rolek pozycjonujących 7, podłączyć poprzez przegub kulowy 41 do czujnika pomiaru siły 8, następnie z drugiej strony czujnika pomiaru siły 8 poprzez przegub kulowy 42 należy podłączyć linę 39, a dalej poprzez przegub 43 podłączyć ją do obiektu badań. Po podłączeniu badanego obiektu do urządzenia w pierwszej kolejności należy doprowadzić do wstępnego napięcia liny 9 i 39 łączącej obiekt badany 10 z wałem 11. Po wstępnym napięciu lin 9 i 39 należy rozpędzić obiekt badany 10 do zadanej i stałej prędkości poprzez rozpoczęcie procedury nawijania liny 9 na wał 11. Następnym etapem jest nawijanie liny 9 na wał 11 ze stałą prędkością obrotową wału 11, podczas tego procesu generowana jest siła niezbędna do pokonania oporów toczenia obiektu badanego 10. Wartość siły jest mierzona przez czujnik pomiaru siły 8 i przez przewód wysyłana do urządzenia monitorująco-rejestrującego 40. Pomiar kończy się po nawinięciu oszacowanego odcinka liny 9 przez wyłączenie jednostki napędowej 2.The device for measuring the rolling resistance force of objects with a running gear enables the determination of the rolling resistance coefficient in accordance with the method in which the mounting plate 1 to the supporting surface 44 is fixed. For this purpose, depending on the supporting surface 44, mounting screws, anchors or suction cups not included can be used. on the subject of the invention. Next, it is required to adjust the set of positioning rollers 7 to the level "A" equal to the height of the winding hook on the tested object 10. Then, unwind the rope 9 from the rope winding unit 6, pass it through the set of positioning rollers 7, connect it through the ball joint 41 to the sensor force measurement 8, then on the other side of the force measurement sensor 8, the cable 39 should be connected through the ball joint 42, and then through the joint 43 it should be connected to the test object. After connecting the tested object to the device, first tension the rope 9 and 39 connecting the tested object 10 with the shaft 11. After initial tensioning of the ropes 9 and 39, accelerate the tested object 10 to the set and constant speed by starting the rope winding procedure 9 on the shaft. shaft 11. The next stage is winding the rope 9 on the shaft 11 at a constant rotational speed of shaft 11, during this process the force necessary to overcome the rolling resistance of the test object 10 is generated. The force value is measured by the force measurement sensor 8 and sent to the monitoring device via the cable. -recorder 40. The measurement ends after winding the estimated section of rope 9 by switching off the drive unit 2.
Warunki niezbędne do wykonania pomiaru:Necessary conditions for the measurement:
- nieruchome mocowanie płyty mocującej 1 do nawierzchni nośnej 44,- fixed mounting of the mounting plate 1 to the supporting surface 44,
- mocowanie liny 9 i 39 oraz przyłożone siły do czujnika pomiaru siły 8 powinny być równoległe do osi symetrii czujnika, stąd lina 9 na wyjściu z zespołu rolek pozycjonujących 7 powinna być równoległa w płaszczyźnie poziomej i pionowej do zaczepu obiektu badanego 10 i przechodzić przez oś symetrii wzdłużnej czujnika pomiaru siły 8,- the rope fastening 9 and 39 and the forces applied to the force sensor 8 should be parallel to the symmetry axis of the sensor, hence the rope 9 at the exit of the positioning rollers 7 should be parallel in the horizontal and vertical plane to the hook of the tested object 10 and pass through the axis of symmetry longitudinal force sensor 8,
- stała prędkość poruszającego się obiektu badawczego,- constant speed of a moving test object,
- stała prędkość generowanego napędu,- constant speed of the generated drive,
- pomiar powinien odbywać się na nawierzchni poziomej,- measurement should take place on a horizontal surface,
PL 235 796 B1PL 235 796 B1
- analizie pomiaru siły podlega odcinek wyników realizowany ze stałą prędkością obrotową z pominięcie stanów przejściowych, rozpędzania i zatrzymania obiektu badawczego.- the analysis of the force measurement covers the segment of results realized at a constant rotational speed with the omission of transients, acceleration and stop of the research object.
Uzyskane wyniki z pomiarów przy znajomości równania całkowitej siły ruchu pojazdu służą do wyznaczenia współczynników oporów toczenia, równanie (1).The obtained results from the measurements, with the knowledge of the equation of the total vehicle motion force, are used to determine the rolling resistance coefficients, equation (1).
FN=Ft + Fp + Fw + Fb (1) gdzie:F N = F t + F p + F w + F b (1) where:
Fn - siła napędowaF n - driving force
Ft - siła oporów toczeniaF t - rolling resistance force
Fp - siła oporów powietrzaF p - force of air resistance
Fw - siła oporów wzniesieniaF w - strength of resistance to ascent
Fb - siła oporów bezwładnościF b - force of inertia resistances
- opcjonalnie może występować siła działająca na hak holowniczy, związana z ciągnięciem przyczepy.- optionally, there may be a force acting on the towing hook associated with towing the trailer.
Opór toczenia oraz opór powietrza występują zawsze tworząc opór podstawowy. Opór wzniesienia i opór bezwładności występuje okresowo. Opór wzniesienia występuje tylko podczas jazdy pod górę, stanowi go równoległa do nawierzchni składowa siły ciężkości. Podczas zjazdu w dół składowa przyjmuje zwrot zgodny z kierunkiem jazdy, stając się siłą wymuszającą ruch obiektu. Opór bezwładności występuje wyłącznie podczas przyspieszania. Wtedy równoległa do nawierzchni siła bezwładności samochodu jest skierowana przeciwnie do kierunku ruchu. W ruchu opóźnionym siła ta zmienia zwrot. Opór uciągu to jest to suma oporów holowanej przyczepy lub naczepy. Niezależnie od bryły pojazdu podczas badań poniżej 15 km/h opór powietrza jest tak nieznaczny, iż można go pominąć w obliczeniach, jak wskazano w publikacji Lanzendoerfer J. Badania pojazdów samochodowych, Warszawa, WKŁ 1977.Rolling resistance and air resistance always occur creating basic resistance. The lifting resistance and the inertia resistance occur periodically. Uphill resistance occurs only when driving uphill, it is a component of gravity parallel to the surface. When going downhill, the component turns in the direction of travel, becoming a force forcing the object to move. The inertia resistance only occurs during acceleration. Then the car's inertia force parallel to the road is directed against the direction of movement. In deceleration, this force changes direction. The pulling resistance is the sum of the resistance of the towed trailer or semi-trailer. Regardless of the shape of the vehicle, during tests below 15 km / h, the air resistance is so small that it can be ignored in the calculations, as indicated in the publication by Lanzendoerfer J. Research on motor vehicles, Warsaw, WKŁ 1977.
Podczas badań we wskazanych warunkach pomiarowych siła Fn jest równa sile oporów toczenia Ft, równanie (2).During tests under the indicated measurement conditions, the force Fn is equal to the rolling resistance force Ft, equation (2).
Fn = Ft (2)F n = Ft (2)
Siła oporów toczenia wyznaczana podczas badań na urządzeniu będącym przedmiotem wynalazku to:The rolling resistance force determined during tests on the device being the subject of the invention is:
- suma właściwego oporu toczenia wszystkich kół obiektu, której wartość można podzielić na wszystkie koła pojazdu i przyjąć jako jednostkową wartość oporów toczenia dla konkretnego koła (z wyjątkiem pojazdów o zróżnicowanych wymiarach kół),- sum of the specific rolling resistance of all wheels of the object, the value of which can be divided between all the wheels of the vehicle and taken as a unit value of the rolling resistance for a specific wheel (except for vehicles with different wheel dimensions),
- suma oporów połączeń kół z obiektem, najczęściej tarcia tocznego lub ślizgowego w łożyskach układu zawieszenia oraz tłumienia, ewentualnie sprzężonego układu przeniesienia napędu np. mechanizmu różnicowego,- sum of the resistance of the wheel connections to the object, most often rolling or sliding friction in the bearings of the suspension system and damping, or possibly a coupled drive transmission system, e.g. a differential gear,
- suma oporów związana z brakiem zbieżności kół układu.- sum of resistances related to the lack of convergence of the wheels of the system.
Ograniczając wpływ zbieżności układu, ujednolicając rodzaj kół oraz odliczając opór generowany w łożyskach kół można wyznaczyć ogólne równanie siły oporów toczenia na płaskiej nawierzchni, równanie (3).By limiting the influence of the system convergence, standardizing the type of wheels and deducting the resistance generated in the wheel bearings, it is possible to determine the general equation of the rolling resistance force on a flat surface, equation (3).
Ft = G •ft (3) gdzie:Ft = G • ft (3) where:
G - siła ciężkości [N], gdzie: G = m · g m - masa [kg] g - przyspieszenie ziemskie [^] ft - współczynnik oporów toczeniaG - force of gravity [N], where: G = m · gm - mass [kg] g - acceleration due to gravity [^] f t - coefficient of rolling resistance
Przekształcając równanie (3) można wyznaczyć równanie umożliwiające wyznaczenie współczynnika oporów toczenia, znając wartość generowanej siły podczas badań z czujnika pomiaru siły 8; masę obiektu badanego 10 oraz przyspieszenie ziemskie, równanie (4).By transforming the equation (3), it is possible to determine the equation that allows to determine the rolling resistance coefficient, knowing the value of the generated force during tests from the force sensor 8; test object mass 10 and gravity acceleration, equation (4).
ft = — (4) m-gft = - (4) m-h
Stanowisko umożliwia wyznaczenie współczynnika oporów toczenia poprzez pomiar siły oporów toczenia podczas zachowania odpowiednich warunków pomiaru. Dodatkowo stanowisko umożliwia pomiar wpływu zmian konstrukcji badanych obiektów na tę wartość w zakresie: rodzaju i kształtu opony, ciśnienia w oponie, prędkości obiektu w zakresie bezkorekcyjnym do 15 km/h, powyżej wymaga uwzględnienia współczynnika korekcyjnego związanego z oporem powietrza. Stanowisko poprzez opracowaną metodykę oraz mobilną konstrukcję pozwala badać wpływ rodzaju i jakości nawierzchni na generowane wartości współczynnika oporów toczenia. Jest to połączenie badań charakteryzujących się cechami badań drogowych oraz stanowiskowych.The stand enables the determination of the rolling resistance coefficient by measuring the rolling resistance force while maintaining appropriate measurement conditions. Additionally, the test stand enables the measurement of the impact of changes in the structure of the tested objects on this value in the scope of: tire type and shape, tire pressure, object speed in the non-correction range up to 15 km / h, above it requires taking into account the correction factor related to air resistance. The stand, through the developed methodology and mobile structure, allows to study the influence of the type and quality of the surface on the generated values of the rolling resistance coefficient. It is a combination of tests characterized by the features of road and bench tests.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL424483A PL235796B1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Device for measuring of the rolling resistance force of the objects equipped with the trolley system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL424483A PL235796B1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Device for measuring of the rolling resistance force of the objects equipped with the trolley system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL424483A1 PL424483A1 (en) | 2019-08-12 |
| PL235796B1 true PL235796B1 (en) | 2020-10-19 |
Family
ID=67549978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL424483A PL235796B1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Device for measuring of the rolling resistance force of the objects equipped with the trolley system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235796B1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3505501B2 (en) * | 2000-10-19 | 2004-03-08 | 株式会社大和製作所 | Device for measuring sliding friction coefficient of automobile road surface |
| US7584646B2 (en) * | 2006-09-08 | 2009-09-08 | Ford Global Technologies, Llc | Device for measuring coefficient of friction |
| CN201302774Y (en) * | 2008-11-20 | 2009-09-02 | 翟丹蛟 | Friction force demonstrator |
-
2018
- 2018-02-02 PL PL424483A patent/PL235796B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL424483A1 (en) | 2019-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7392693B2 (en) | Test stand for motor vehicles | |
| JP4599356B2 (en) | Test stand and method for aerodynamic measurements in vehicles | |
| CN105277275B (en) | Automobile tire road rumble is test bed | |
| US4158961A (en) | Device for testing vehicles | |
| CN110361082B (en) | A monitoring system and monitoring method for real-time measurement of vehicle gross weight | |
| CN108562536B (en) | Pavement material friction performance testing device and method | |
| US6192736B1 (en) | Tribometer for testing the efficiency of lubrication upon a railroad track surface | |
| CN108132155A (en) | A kind of 4 wheel driven Chassis dynamometer detecting system for being applicable in different wheelbases | |
| US10337936B2 (en) | Dynamometer having a chassis to chassis load measurement device | |
| KR102541910B1 (en) | Braking force testing device of tire | |
| KR100309752B1 (en) | Apparatus and method for carrying out measuring method of rolling resistance and adhesion limit | |
| JPH02105023A (en) | Method and device for weighing car | |
| CN207540795U (en) | A kind of 4 wheel driven Chassis dynamometer detection device for being applicable in different wheelbases | |
| RU2545531C1 (en) | Upgraded test bench by osipov for diagnostics of vehicle brake | |
| CN103105299A (en) | Axle weight and brake and vehicle speed combined test bench | |
| CN105235712B (en) | Towed F types rail detector | |
| PL235796B1 (en) | Device for measuring of the rolling resistance force of the objects equipped with the trolley system | |
| RU165080U1 (en) | AERODROM BRAKE CART FOR DETERMINING THE BRAKING CONDITIONS OF AIRCRAFT AIR-WHEEL WHEELS | |
| CN106153355A (en) | A kind of ramp abs braking testing stand | |
| RU181196U1 (en) | DEVICE FOR THE OPERATIONAL DETERMINATION OF THE COUPLING COEFFICIENT OF CAR TIRE TIRES ON DIFFERENT TYPES OF SURFACES AND ROAD COATINGS | |
| RU174533U1 (en) | Device for measuring the coefficient of adhesion of a vehicle wheel to a pavement surface | |
| RU2156333C1 (en) | Device for measuring wheel-road adhesion coefficient | |
| CN119000520A (en) | System for measuring friction coefficient of longitudinal pavement | |
| RU2612074C1 (en) | Device of measurement of coefficient of adhesion of wheels with airfield pavements | |
| RU118753U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE COUPLING COEFFICIENT OF A WHEELS WITH AERODROME AND ROAD COATINGS |