Создание стенда с беговыми барабанами для испытания мототехники на усталостную прочность

Введение (постановка задачи и актуальность). В статье обоснована актуальность и описывается процесс создания стенда с беговыми барабанами для испытания мототехники на усталостную долговечность.

Цель исследования – создание стенда с беговыми барабанами для испытаний несущей конструкции мототехники на усталостную долговечность. Разработка отдельных компонентов стенда, проведение анализа записанных сигналов при режимометрировании и процессе инициализации единичных неровностей. Проведение испытаний одиночного мотоцикла на стенде.

Методология и методы. При проектировании стенда изучались отечественные и зарубежные методики испытаний мотоциклов и автомобилей, а также различные патенты и статьи.

Результаты и научная новизна. Для определения основных параметров будущего стенда было проведено режимометрирование мотоцикла с целью оценки нагружения несущей конструкции при движении по дорогам полигона со специальным покрытием. Далее обоснован выбор основных параметров стенда, таких как диапазон колеи и база объекта испытаний, диаметры беговых барабанов и способ изменения частоты их вращения, размер, геометрия и количество препятствий, мощность привода и т.д. Спроектирована система балластирования и удержания мотоцикла на стенде. Продемонстрированы потенциальные ошибки при проектировании подобных стендов, предложено их решение. Проведён статистический и спектральный анализ записанных на полигоне НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» нагрузок на мотоцикле и выбор на основе этого единичных неровностей для проведения испытаний на стенде.

Практическая значимость. В результате проведённого исследования был спроектирован и изготовлен стенд с беговыми барабанами, на котором в настоящее время проводятся испытания мотоцикла. Заложена основа методического перехода от испытаний в условиях дорожных нагрузок к стендовым.

1. Устименко В.С., Титов Н.А., Игнатенко О.В. Способ воспроизведения на барабанах стенда динамического воздействия на транспортное средство, эквивалентного по уровню воздействия от случайного профиля испытательных дорог: пат. RU2770242C1 Рос. Федерация. № 2021129110: заявл. 05.10.2021; опубл. 14.04.2022, Бюл. № 11. – 16 с.

2. Шиманский С.И. Стенд для испытаний мотоциклов и автомобилей: пат. 78080 СССР. № 351101; заявл. 23.01.1947; опубл. 01.01.1949.

3. Вершина Г.А., Науменко В.Д. Испытательный стенд для мотоциклов: пат. 01008643 СССР. № 3227532/27-11; заявл. 04.01.1981; опубл. 30.03.1983, Бюл. № 12. – 2 с.

4. Load Simulate device: пат. JP00200114780A Япония, 2001.

5. Road simulation test bench for shock absorber: пат. CN000209606097U Китай, 2019.

6. Fixed fixture do durability test bench of two-wheeled motorcycle: пат. CN1059288717A Китай, 2016.

7. Model 320 Tire-coupled Road Simulator. URL: https://www.mts.com/en/products/automotive/fullvehicle-test-systems/model-320-tire-coupled-roadsimulator (дата обращения: 08.08.2023).

8. Motorcycle six-speed engine dynamometer and reinforcement fixture: пат. CN200979470Y Китай, 2007.

9. Motor vehicle vibrating system: пат. US005602759A США, 1997.

10. Кузьмин А.О., Мещеряков Д.Е., Эйдельман А.Л. Стенды для испытаний несущей конструкции и подвесок мотоцикла. Ресурсные испытания мотоциклов и их компонентов // Известия МГТУ МАМИ. – 2022. – Т. 16. – № 4. – C. 337–343. DOI: 10.17816/2074-0530-108958.

11. Методические указания ИЦПА ФГУП «НАМИ» МУ 37.031.2640.551-2022. Режимометрирование нагруженности несущей конструкции и компонентов транспортного средства / Кузьмин А.О.; ФГУП «НАМИ». – М.: ФГУП «НАМИ», 2022. – 38 с.

12. Chindamo D., Gadola M., Armellin D., Marchesin F. Design of a road simulator for motorcycle applications / Department of Industrial and Mechanical Engineering, Automotive Group, University of Brescia, Brescia, Italy; Departamento de Engenharia Mecanica, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, 2017.

13. ГОСТ 25.101-89. Межгосударственный стандарт, расчёты и испытания на прочность. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов.

14. Уваков Н.М., Кутузов М.В., Заплаткин А.А. Завод имени В.А. Дегтярёва – Технический отчёт № 177 94. Стендовые испытания двух мотоциклов «Пилот» изд.ЗДК 2.103 в объёме пробеговых испытаний по определению параметров надёжности.