!HU000009676T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E 009 676 (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 0 001003 (22) A bejelentés napja: 200. 01. 19. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 2000001003 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1766 A2 200. 07. 27. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1766 B1 2010. 07. 21. (1) Int. Cl.: G01M 17/04 (2006.01) (30) Elsõbbségi adatok: 102004003606 2004. 01. 23. DE (72) Feltaláló: Knestel, Anton, 87496 Hopferbach (DE) (73) Jogosult: MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG, 87490 Haldenwang (DE) (74) Képviselõ: Kovári György, ADVOPATENT Szabadalmi és Védjegy Iroda, Budapest (4) Eljárás és berendezés jármûvek lengéscsillapításának meghatározására HU 009 676 T2 A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 3 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 199. évi XXXIII. törvény 84/H. -a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala nem vizsgálta.
1 HU 009 676 T2 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés jármûvek lengéscsillapításának meghatározására, ahol legalább egy jármûkerék keréklengéseket gerjesztõ keréktámaszon áll. A gépjármûvekbe épített lengéscsillapítók hatásának meghatározásához a jármû kerekeit ismert módon egy vizsgálópad rázólapjaira vagy keréktámaszaira állítják. A rázólapokat a jármûtengely, illetve a jármûkerekek felfüggesztési rendszerének rezonanciafrekvenciája feletti frekvenciáktól a rezonanciafrekvencia alatti frekvenciákig gerjesztik. Ehhez általában egy lendítõkereket villamos motor segítségével megfelelõ fordulatszámra gyorsítanak fel. A lendítõkerékkel összekötött forgattyús mechanizmus egy rugalmas elemen át gerjeszti a keréktámaszt. A hajtás lekapcsolása után a keréktámasz csökkenõ frekvenciájú, függõleges, lengõmozgással mozog. Ilyen vizsgálópad ismert a DE 101 43 492 A1 számú német közzétételi iratból. Gépjármûvek lengéseinél két domináns lengésállapot van. Ezeket a lengésállapotokat egyrészt a felépítmény tömege a jármûrugóval, és másrészt a rugózatlan tömegek (kerék és tengely) határozzák meg a felépítmény rugójával. Mindkét lengésállapotnak saját rezonanciafrekvenciája van. Ha még egy talpponti rugót is alkalmaznak a vizsgálópadban, mint a DE 101 43 492 A1 szerint, egy harmadik domináns lengésállapot keletkezik egy harmadik rezonanciafrekvenciával, amely az úgynevezett vizsgálópad-rezonancia. Ennek a vizsgálópad-rezonanciának lehetõleg távol kell lennie a másik két rezonanciafrekvenciától, hogy pontosan lehessen mérni a kerékfelfüggesztés csillapítását. Tipikusan a felépítmény rezonanciája (elsõ rezonanciafrekvencia) 1 és 2 Hz között, és a tengelyrezonancia (második rezonanciafrekvencia) 12 és 20 Hz között van. Mivel, ahogy leírtuk, a lengéscsillapított jármûtengely rezonanciafrekvenciája általában a 12 és 20 Hz közötti frekvenciatartományban van, a lenditõkereket a hajtás körülbelül 1000 1/min fordulatszámra gyorsítja. A keréktámasznak a forgattyús mechanizmuson és a rugalmas elemen át történõ gerjesztése átfut a jármûtengely felfüggesztési rendszerének rezonanciatartományán. A jármûkerék függõleges mozgásának a rezonanciafrekvenciánál fellépõ amplitúdója jellemzi a jármûtengely felfüggesztési rendszerének lengéscsillapítását, amelynek alapján megítélhetõ a lengéscsillapítók mûködõképessége. A technika állásából ismert vizsgálóberendezéseknél a keréktámaszok a viszonylag lágy talpponti rugók miatt erõsen lesüllyednek, amikor nehezebb jármûvek (SUV, kisteherautó) hajtanak rá a vizsgálópadra. Ennek az a következménye, hogy egyrészt a talpponti rugók megmaradó rugóútja túlságosan kicsi a lengéscsillapítás mûködõképességének megfelelõ meghatározásához, és másrészt a lesüllyedt keréktámasz és a mûhely padlója, illetve a felhajtó között lépcsõ keletkezik, amely akadályozhatja a jármû fel- és lehajtását. Ennek elkerülése érdekében az ismert vizsgálóberendezéseknél a viszonylag lágy talpponti rugókat viszonylag kemény talpponti rugókkal, azaz nagyobb rugóállandójú rugókkal lehet helyettesíteni. 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 Ez az ismert vizsgálóberendezéseknél azzal a hátránnyal jár, hogy keményebb rugóelemek és állandó tömegû keréktámasz esetén nõ a vizsgálópad rezonanciafrekvenciája. Mivel a vizsgálópad rezonanciafrekvenciája általában a felépítmény rezonanciafrekvenciája és a tengely rezonanciafrekvenciája között van, a vizsgálópad rezonanciája a tengely rezonanciájának irányában nõ, és megnehezíti a tengelyrezonancia amplitúdójának mérését. Az ismert vizsgálóberendezések további hátránya az, hogy nagy tengelyterhelésnél a mechanikai szerkezet, különösen a keréktámaszokat tartó himbakarok, nagy mechanikai terheléseknek vannak kitéve. Mivel a jármû tengelyterhelésének nagy része a forgattyús mechanizmusra támaszkodik, a hajtómotort is mechanikailag megfelelõen kell kialakítani. Az ismert vizsgálóberendezések egy másik hátránya az, hogy a felépítmény nagy súlya miatt vagy a csapágyelemeknek kell nagyon nagy mechanikai szilárdsággal rendelkezniük, vagy a mozgó alkatrészek kopása, és ebbõl adódóan a karbantartási költségek nõnek meg. A jelen találmány feladata tehát az, hogy kiküszöböljük a technika állásának leírt hátrányait, és olyan berendezést és eljárást dolgozzunk ki jármûvek lengéscsillapításának meghatározására, amely lehetõvé teszi jármûvek, különösen nagyobb tömegû jármûvek lengéscsillapításának pontos meghatározását, miközben a szerkezeti ráfordítás, a vizsgálópad mozgó alkatrészeinek mechanikus terhelése, valamint a költségek csekélyek. Ezt a feladatot a találmány szerint a fõigénypontoknak megfelelõen oldjuk meg. Az aligénypontok a találmány elõnyös kiviteli alakjait tartalmazzák. A találmány szerinti vizsgálóberendezés, amely jármûvek lengéscsillapításának meghatározására szolgál, legalább egy keréktámaszt (támasztólapot) tartalmazhat egy jármûkerék számára. A keréktámasz egy elsõ rugalmas elemen át egy hajtással köthetõ össze. A rugalmas elem lehetõvé teszi a keréktámasz és a hajtás mozgásának elválását. A hajtással végzett gerjesztés miatt lengõ keréktámasznak ezáltal más lehet a kitérése, valamint fáziskülönbsége és esetleg különbözõ frekvenciája is lehet, mint a hajtás gerjesztõ mozgásának. Annak érdekében, hogy a vizsgálópad rezonanciája a lehetõ legjobban elkülönüljön a jármû-rezonanciáktól (felépítményi és tengelyrezonancia), a vizsgálópad tömegét és a rugóállandót úgy választjuk meg, hogy a vizsgálópad rezonanciafrekvenciája a jármû rezonanciafrekvenciái között középen körülbelül 7 Hz¹nél legyen (lásd 4. ábra). A hajtás célszerûen villamos motort és forgattyús mechanizmust és/vagy excentert tartalmazhat. Az egyszerû és pontos vezérelhetõség miatt különösen alkalmasak a váltakozó áramú motorok, elsõsorban az aszinkronmotorok. A keréktámasz egy második rugalmas elemen át is összeköthetõ a vizsgálópad alapjával, ahol a keréktámasz és a jármû súlya megoszlik az elsõ és a második 2
1 HU 009 676 T2 2 rugalmas elem között. Elõnyösen az elsõ rugalmas elem a súly 10 0%¹át különösen elõnyösen 10%¹át és a második rugalmas elem a súly 0 90%¹át különösen elõnyösen 90%¹át viseli. A rugalmas elemek kialakításánál figyelembe kell venni, hogy a kívánt lengés gerjesztéséhez a rugótörvény alapján gyenge elsõ rugalmas elemekhez, például kis rugóállandójú rugóelemekhez, a hajtás löketét meg kell növelni, hogy megfelelõ erõ hasson a keréktámaszra. Ezért a vizsgálópad, különösen a rugalmas elemek konstrukciójánál, illetve kialakításánál korlátozottak a lehetõségek. A találmány szerint a keréktámasz mozgását mérõkészülékkel érzékeljük. A mérõkészülék a keréktámasz függõleges mozgásának amplitúdóját és/vagy frekvenciáját mérheti. A találmány szerint a keréktámasz mozgása más módon, például szög- vagy erõméréssel is érzékelhetõ. Mivel a rezonanciafrekvenciánál fellépõ amplitúdó a jármû vizsgált lengéscsillapítójának a csillapítási mértékét adja meg, az amplitúdó nagysága a lengõ rendszer rezonanciájánál különösen jól alkalmas a vizsgált jármû lengéscsillapítójának kiértékelésére és megítélésére. A találmány szerint a vizsgálóberendezésen egy m z póttömeggel rendelkezõ tömegelem helyezhetõ el. A tömegelem a keréktámaszra hat, és befolyásolja a vizsgálóberendezés f R rezonanciafrekvenciáját. Elõnyösen a tömegelem úgy van méretezve, hogy a keréktámasznak a hajtással végzett gerjesztésekor egy elõre meghatározott f R rezonanciafrekvencia áll be. Az m z póttömeg úgy helyezhetõ el a vizsgálóberendezésen, hogy a vizsgálópad eredõ f R rezonanciafrekvenciája lényegében állandó marad annak ellenére, hogy a vizsgálópad rugójának c rugóállandója hozzá van igazítva egy megváltozott hasznos teherhez. A vizsgálópad f R rezonanciafrekvenciája elõnyösen 2 Hz és 12 Hz között van, elõnyösebben 4 Hz és 10 Hz között, még elõnyösebben 6 Hz és 8 Hz között, legelõnyösebben 7 Hz¹nél. A rezonanciafrekvencia és a rugókeménység, valamint a mozgó tömeg közötti összefüggést általánosságban az 1. formula adja meg. Itt f R a rezonanciafrekvencia, c a vizsgálópad rugójának rugóállandója, és m a keréktámasz tömege: 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 f c R 1 2 m 1. formula Ha a keréktámasz tömegét a nagyobb rugóállandókhoz igazítjuk, hogy állandó rezonanciaviszonyokat kapjunk, nõ a vizsgálóberendezés teljes súlya, amihez a vizsgálóberendezés egész szerkezeti kialakítását hozzá kell igazítani. Általában a keréktámaszok számára rendelkezésre álló tér is korlátozott. Elõnyösen az elsõ és/vagy második rugalmas elemet csavar- vagy laprugóként lehet kialakítani. Az ilyen jellegû rugóelemek jellemzõje az, hogy alig van saját csillapításuk, és lehetõvé teszik a vizsgálóberendezés nagy mérési pontosságát. Magától értetõdõen más rugalmas elemek is alkalmazhatók, például pneumatikus vagy hidraulikus rendszerek. Változtatható rugóállandóval rendelkezõ talpponti rugó megvalósításához célszerû, ha a második rugalmas elem légrugóként van kialakítva. Célszerûen a keréktámasz egy himbán át köthetõ össze a hajtással. A keréktámaszt a himba tarthatja és mozgathatja. A keréktámasz a himbán és az elsõ rugalmas elemen át lehet összekötve a hajtással. Egy ilyen elrendezés lehetõvé teszi a keréktámasz egyszerû és terhelhetõ vezetését függõleges mozgásokhoz. A második rugalmas elemmel, amely a himbát az alapra támasztja, tovább csökkenthetõ a himba terhelése, és egyszerûbb szerkezetû himbát lehet alkalmazni. A találmány szerint ez az elõny a keréktámasz más jellegû vezetésénél is elérhetõ. A találmány egy elõnyös kiviteli alakjánál a tömegelem a himbán át hat a keréktámaszra. A tömegelemet itt egy toldalékkaron lehet rögzíteni, amely a himbán van elhelyezve. Ezáltal az m z póttömeg a toldalékkaron át hat a himbára, és onnan a rendszernek (toldalékkar és himba) az alapon levõ forgáspontjára vonatkoztatott tehetetlenségi nyomatékával fejt ki hatást a lengési folyamatra. Az m z póttömeg a lengési irányban a tehetetlenségi nyomaték szerint hatásos m z tömegével adódik hozzá a keréktámasz tömegéhez. Annak érdekében, hogy elérjük egy kívánt hatásos m z póttömeg hatását, csak egy tényleges redukált m z tömeget szükséges a toldalékkaron elhelyezni. A tehetetlenségi nyomatékra vonatkozó j=m d 2 egyenletbõl a hatásos m z tömeg: m m d 1 z z 2. formula 2 d2 ahol d 1 a távolság a póttömeg és a himbának az alapon levõ forgáspontja között, valamint d 2 a távolság a himbának az alapon levõ forgáspontja és a keréktámasz és a himba kapcsolódási pontja, illetve a lengõ test keréktámaszt hordozó elemén levõ forgáspont között. A 2. formula szerint tehát a d 1 távolság négyzetesen befolyásolja a hatásos m z póttömeg és a tényleges, az emelõkaron elhelyezett m z póttömeg közötti összefüggést. A találmány szerint, ha megkettõzzük a rugóállandót, az 1. formula szerint meg kell kettõzni a keréktámasz m A_régi tömegét egy ugyanolyan nagyságú m z póttömeggel. A 2. formula szerint azonban az emelõkar kétszeresére növelésekor az m z póttömeg egynegyede is elegendõ ahhoz, hogy elérjük a vizsgálópad rezonanciafrekvenciájára gyakorolt kívánt hatást. Ezt egy példával szemléltetjük. Ha kezdetben a keréktámasz tömege m A_régi =100 kg, és megkétszerezzük a rugóállandót, ebbõl a keréktámasz kívánt m A_új tömegére 200 kg adódik. A kiegészítõ hatásos 100 kg¹os m z tömeg azonban az emelõkar hosszának megkettõzésével 2 kg¹ra (a hatásos póttömeg 1/4¹ére) csökkenthetõ. Ez a 2 kg¹os redukált m z póttömeg megfelel a kiegészítõ hatásos 100 kg¹os m z tömeg egynegyedének. Azáltal, hogy a ténylegesen elhelyezendõ póttömeg kisebb, mint a szükséges póttömeg, csökkenteni lehet a vizsgálóberendezés teljes tömegét. Azzal, hogy a találmány szerint egy olyan tömegelemet alkalmazunk, 2 3
1 HU 009 676 T2 2 amely egy emelõkaron át hat a keréktámaszra, változatlan rugóállandó mellett is kisebb lehet a vizsgálóberendezés teljes tömege, mint a technika állásából ismert, ugyanolyan rezonanciafrekvenciájú vizsgálóberendezéseknél. Ezenkívül a kisebb összsúlyból adódóan kisebb a mozgó alkatrészek kopása. A toldalékkart oldhatóan lehet a himbával összekötni. A toldalékkar legalább egy további rugalmas elemen át is hathat a keréktámaszra. Ilyenkor a toldalékkar közvetlenül a keréktámaszra szerelhetõ. Célszerûen a toldalékkar hossza és/vagy legalább egy rugalmas elem, elõnyösen a talpponti rugó, rugóállandója változtatható lehet. A toldalékkar hosszát csavarmenettel vagy más alkalmas módon lehet beállítani. Ezenkívül az m z póttömeg nagyságát a toldalékkar hosszától, a hasznos tehertõl és/vagy legalább egy rugalmas elem rugóállandójától függõen lehet meghatározni és változtatni. Ennek az elrendezésnek az elõnye az, hogy a találmány szerinti berendezés a hasznos teher nagysága szerint állítható be. Ezáltal egyetlen vizsgálóberendezéssel lehet meghatározni a különbözõ jármûtípusoknál (személygépkocsi, SUV, kisteherautó) a lengéscsillapítást. A himbát kettõs himbaként, különösen párhuzamos himbaként is ki lehet alakítani. Egy párhuzamos himba egy elsõ himbakarból és egy második himbakarból áll. Az elsõ és/vagy a második himbakar lehet összekötve a hajtással. Az m z póttömeg a toldalékkaron át az elsõ és/vagy második himbakarral lehet összekötve. Ha a himba párhuzamos himbaként van kialakítva, nem szükséges a keréktámasz vízszintes megvezetése. A párhuzamos himba lehetõvé teszi a keréktámasz függõlegessel párhuzamos, lineáris mozgását anélkül, hogy szükség volna egy további vezetékre, amely megakadályozza a keréktámasz megbillenését. A keréktámasz egy hordozóelemen át forgathatóan köthetõ össze a két himbakarral. Elõnyösen a himbakarok és a himbakaroknak az alapon levõ forgáspontjait összekötõ vonal, valamint a himbakarok és a hordozóelemek közötti forgáspontokat összekötõ vonal parallelogrammát alkot. Magától értetõdõen a keréktámaszhoz más vezetékek és/vagy tartóelemek, illetve a hajtással összekötõ elemek is alkalmazhatók. Egy másik elõnyös kiviteli alaknál az m z póttömeg elosztható a két himbakarra. Mindkét himbakaron legalább egy toldalékkar helyezhetõ el, ezen pedig az m z póttömeg egy része. Célszerû lehet az is, ha az m z póttömeg vagy az m z póttömeg részei a keréktámaszon vannak elhelyezve. Különösen elõnyös, ha a póttömeg szimmetrikusan van elhelyezve, vagy több kisebb, m z össztömegû tömegelemként van kialakítva, amelyek szimmetrikusan vannak elhelyezve. Ezen a módon a keréktámasz vezetéke és csapágyazása egyenletesen van terhelve, és így egyoldali terhelés miatt nem keletkeznek mérési hibák. A jármûvek lengéscsillapításának meghatározására szolgáló eljárás tartalmazza a jármû kerekét alátámasztó keréktámasz meghajtását egy elsõ rugalmas elemen át, és a keréktámasz mozgásának érzékelését 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 egy mérõberendezéssel, ahol ha legalább egy rugalmas elemnél a rugóállandó hozzá van igazítva a hasznos teherhez egy m z póttömeg úgy van elhelyezve a vizsgálóberendezésen, hogy az említett berendezésnél a vizsgálópad f R rezonanciafrekvenciája lényegében állandó marad. Egy jármûvek lengéscsillapításának meghatározására szolgáló további eljárás tartalmazza több, az egyes jármûkerekekhez hozzárendelt keréktámasz meghajtását egy-egy elsõ rugalmas elemen át egy-egy hajtással, és a keréktámasz mozgásának érzékelését, ahol a keréktámaszok meghajtása fázisszinkronban történhet. A találmány szerinti berendezés úgy is felépíthetõ, hogy egy vizsgálandó jármû mindegyik kereke számára egy-egy keréktámasz van kialakítva, és a jármûtengelyek vagy jármûkerekek összes felfüggesztési rendszere egyidejûleg és/vagy egymás után vizsgálható. A berendezésnek két keréktámasza is lehet, amelyekkel a jármûtengelyek, illetve jármûkerekek elsõ vagy hátsó felfüggesztései egyidejûleg és/vagy egymás után vizsgálhatók. A találmány szerinti berendezés és a találmány szerinti eljárás lehetõvé teszi jármûvek lengéscsillapításának egyszerû és pontos meghatározását, ahol egy m z póttömeg alkalmazásával, amely közvetlenül a keréktámaszra kapcsolható vagy közvetve hat a keréktámaszra, részben tehermentesül a keréktámasz vezetéke és a hajtómotor a jármû és a keréktámasz súlyától. A találmány további jellemzõit és elõnyeit az ábrák és az elõnyös kiviteli alakok alábbi leírása alapján ismertetjük. Az ábrák a következõk: 1. ábra: mûködési vázlat a találmány magyarázatához; 2. ábra: egy terheletlen vizsgálóberendezés vázlata; 3. ábra: egy terhelt vizsgálóberendezés vázlata; és 4. ábra: a találmány szerinti vizsgálóberendezés tipikus frekvenciamenete. Az 1. ábrán látható funkciós vázlat a találmány mûködési elvét magyarázza. A vizsgálóberendezés 7 keréktámaszán áll a vizsgálandó jármû 2 kereke. A 2 jármûkereket az abroncs rugalmas tulajdonságai miatt abroncsrugóként ábrázoltuk. Az abroncsrugó merevségét az abroncs típusa az abroncskeresztmetszet és az abroncsnyomás függvényében befolyásolja. Könnyebb jármûveknél az abroncsrugó a konstrukciótól függõen lágyabb, mint a nehezebb jármûveknél, amelyek abroncsrugója merevebb. A jármû 1 lengéscsillapítóját az 1. ábrán csillapított rugórendszerként ábrázoltuk, ahol a tengelyre ható jármûtömeget a 20 egység, és a rugózatlan tengelytömeget a 1 egység jelzi. A vizsgálathoz az 1 lengéscsillapítót a 7 keréktámasszal a 2 jármûkeréken át különbözõ frekvenciájú lengésekbe hozzuk. A 7 keréktámasz mozgásának amplitúdóját egy mérõkészülékkel érzékeljük. A 7 keréktámasz mozgása megfelel az 1 lengéscsillapító mozgásának, ha a 2 abroncsrugó befolyása elhanyagolható. A vizsgálóberendezés rugó-tömeg rendszeré- 4
1 HU 009 676 T2 2 nek és a jármû rugó-tömeg rendszerének megfelelõ összehangolásával biztosítható, hogy nem lép fel fáziskülönbség a 7 keréktámasz és a 2 kerék, illetve az 1 lengéscsillapító között. A 7 keréktámasz egy elsõ rugalmas 3 elemen át egy 4 hajtással van összekötve. A 4 hajtás például egy villamos motort, különösen váltakozó áramú aszinkronmotort tartalmazhat, amely excenteres vagy forgattyús mechanizmuson át az elsõ rugalmas 3 elemmel van összekötve. Az excenter forgómozgása függõleges lengõmozgásba hozza a 7 keréktámaszt. A 7 keréktámasz és a 4 hajtás közötti rugalmas csatolás miatt fáziskülönbségek léphetnek fel ezek között. A rugó-tömeg rendszer hangolásához elõnyös, ha az elsõ rugalmas 3 elem kisebb rugókeménységgel rendelkezik, mint a 2 abroncsrugó. Ebben az esetben a 2 abroncsrugó elhanyagolható, és az 1 lengéscsillapító és a 7 keréktámasz egyformán leng. Pontos mérési eredmény eléréséhez célszerû, ha a vizsgálópad lengõ rendszerének a lehetõ legkisebb saját csillapítása van. Annak érdekében, hogy a 7 keréktámasz egy nehéz jármûvel terhelve se süllyedjen le túlságosan, a 7 keréktámasz egy második rugalmas 6 elemmel van összekötve, amely a vizsgálóberendezés 8 alapjára támaszkodik. Ez az alap a vizsgálóberendezés kerete lehet. A második rugalmas 6 elem alátámasztja a 7 keréktámaszt, levezeti a jármû súlyerejének egy részét a 8 alapra, és ezért tehermentesítõ vagy bypass rugónak is nevezzük. A rugalmas 3, 6 elemek csavar¹, lap- vagy légrugókként alakíthatók ki. Változtatható rugómerevségû rugalmas elemek alkalmazása is lehetséges. Mivel legalább egy rugalmas elem rugóállandójának, illetve rugókeménységének változtatása megváltoztatja a vizsgálóberendezés egész lengési karakterisztikáját, a 7 keréktámaszon egy 30 póttömeg van elhelyezve. A rugóállandó hozzáigazítása különösen a nagyobb tengelyterhelésekhez (például nehezebb jármûveknél) keményebb 6 talpponti rugó alkalmazásával történik. A 30 póttömeggel a vizsgálóberendezés c rugókeménysége és a vizsgálóberendezés teljes mozgatott m tömege közötti c/m arányt lényegében ismét az eredeti értékre hozzuk, úgyhogy az 1. formula szerint a vizsgálópad f R rezonanciafrekvenciája állandó marad. A 2. ábrán egy terheletlen vizsgálóberendezés vázlata látható. A 7 keréktámaszt egy 3 tartóelem és egy 9 himba tartja, amely itt kettõs himbaként van kialakítva. Ezen a módon lehetséges a 7 keréktámasz közel súrlódásmentes, párhuzamos felfelé és lefelé mozgása. Az ábrázolt kettõs himba helyett egy egyszerû himba és egy vezetõmechanizmus is alkalmazható, amely biztosítja a 7 keréktámasz párhuzamos mozgását, és megakadályozza, hogy a 7 keréktámasz a terhelésnél megbillenjen. A 9 himba az elsõ rugalmas 3 elemen keresztül a vizsgálóberendezés 4 hajtásával van összekötve. A himba forgathatóan van összekötve egy elsõ 33 csapágyon át a vizsgálóberendezés 8 alapjával, és egy második 34 csapágyon át a 7 keréktámasszal. A 4 hajtás forgattyús mechanizmust tartalmaz a gerjesztõ löket elõállításához. A 4 hajtás forgómozgását a forgattyús mechanizmus és a 9 himba a 7 keréktámasz 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 függõleges mozgásává alakítja át. A második rugalmas 6 elem az ábrázolt kiviteli példában úgy van elhelyezve a keréktámaszon, hogy a keréktámasz rajta keresztül a 8 alapra támaszkodik. A második rugalmas 6 elem változtatható rugókeménységû lehet. A 7 keréktámaszon két 30a, 30b tömegelem van a 7 keréktámasz vezetékére szimmetrikusan elhelyezve, hogy a két 30a, 30b tömegelem járulékos m z teljes tömege szimmetrikus terhelést jelentsen. Ez azzal az elõnnyel jár, hogy a 7 keréktámasz vezetéke a kettõs 9 himbán át nincs egyoldalúan terhelve a járulékos tömeggel, tehát itt nem fordulhatnak elõ az aszimmetrikus elrendezéseknél jelentkezõ mérési hibák. A fellépõ súlyerõket a 32a, 32b nyilakkal jelöltük. A két 30a, 30b tömegelem m z teljes tömegét az 1. formula szerint úgy állítjuk be, hogy a kívánt erõ hasson a 7 keréktámaszra, és a vizsgálópadnak a kívánt f r rezonanciafrekvenciája legyen. A 3. ábrán egy jármûvel terhelt vizsgálóberendezés vázlata látható, ahol a 9 himba egy elsõ 9a himbakart és egy második 9b himbakart tartalmazó párhuzamos himbaként van kialakítva. Az 1 lengéscsillapítót 1a rugóelemként és 1b csillapítóelemként ábrázoltuk. A 7 keréktámaszt a párhuzamos 9a, 9b himbakarok tartják. A 4 hajtás az elsõ rugalmas 3 elemen és az elsõ 9a himbakaron keresztül a vizsgálóberendezéssel van összekötve. Az elsõ 9a himbakar forgathatóan van összekötve egy elsõ 33a csapágyon át a vizsgálóberendezés 8 alapjával, és egy második 34a csapágyon át a 7 keréktámasszal. A második 9b himbakar forgathatóan van összekötve egy elsõ 33b csapágyon át a vizsgálóberendezés 8 alapjával, és egy második 34b csapágyon át a 7 keréktámasszal. A 9b himbakaron egy 31 toldalékkar van rögzítve. A 31 toldalékkar a második 34b csapágy felõl nézve a 33b csapággyal ellenkezõ irányban nyúlik ki. Nem szükséges, hogy a 9 himba és a 31 toldalékkar egy vonalban legyenek. A 31 toldalékkart lényegében vízszintesen is el lehet helyezni. A 31 toldalékkaron egy 30 póttömeg van elhelyezve. A 30 póttömegnek a 31 toldalékkarra szerelése következtében a 30 póttömeg a 2. formula szerinti emelõszabálynak megfelelõen 32 erõt fejt ki a 7 keréktámaszra. A 31 toldalékkar hossza beállítható lehet, hogy a 32 erõt a 6 talpponti rugó keménysége szerint lehessen állítani. Ez különösen akkor célszerû, ha beállítható rugóállandóval rendelkezõ, változtatható 6 talpponti rugókat alkalmazunk. A 30 póttömeget úgy lehet kialakítani, hogy szükség esetén további 30a póttömegeket lehessen a 30 póttömegen rögzíteni. A forgattyús mechanizmus lökete függõleges lengõmozgásba hozza a 7 keréktámaszt, amely gerjeszti a 2 jármûkerékkel és az 1 lengéscsillapítóval ellátott 10 jármûtengelyt. Az 1 lengéscsillapító vizsgálatához különbözõ frekvenciákkal történik a gerjesztés, különösen a 0 1 Hz¹es frekvenciatartományban. Általában ebben a frekvenciatartományban van a jármû kerékfelfüggesztésének rezonanciafrekvenciája. A rezonanciafrekvenciával történõ gerjesztésnél rezonancialengésbe jön a 10 jármûtengely a 2 jármûkerékkel és az 1 lengés-
1 HU 009 676 T2 2 csillapítóval. Ennek a rezonancialengésnek az amplitúdója a 7 keréktámasz mozgásán keresztül érzékelhetõ. A rezonancialengések amplitúdójának és/vagy menetének kiértékelésével beépített állapotban megbízhatóan megítélhetõ a vizsgálandó 1 lengéscsillapító. A 4. ábrán a felépítmény rezonanciájának, a vizsgálópad rezonanciájának és a tengely rezonanciájának frekvenciamenete látható (balról jobbra). A felépítmény rezonanciájának maximális értéke 1 és 2 Hz között van. A tengelyrezonancia maximuma 12 és 20 Hz között lép fel. A vizsgálópad rezonanciájának maximális értéke a felépítmény rezonanciájának és a tengelyrezonanciának a maximumai között van, tipikusan körülbelül 7 Hz¹nél. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Vizsgálóberendezés jármûvek lengéscsillapításának meghatározására, amely alapot (8), jármûkerék (2) számára keréktámaszt (7) amely keréktámasz (7) kettõs himbán (9) és elsõ rugalmas elemen (3) át hajtással (4), és második rugalmas elemen (6) át az alappal (8) van összekötve és a keréktámasz (7) mozgását érzékelõ mérõkészüléket () tartalmaz, továbbá a hajtás (4) a keréktámaszt (7) a kettõs himbán (9) át a függõlegessel párhuzamos lengésbe hozza, azzal jellemezve, hogy egy tömegelemmel (30) van ellátva, amely a keréktámaszra (7) hat, és befolyásolja a keréktámasz lengésének rezonanciafrekvenciáját (f R ). 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tömegelem (30) úgy van méretezve, hogy a keréktámasz (7) gerjesztésekor elõre meghatározott rezonanciafrekvencia (f R ) áll be. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a keréktámasz (7) a kettõs himbán (9) át mûködési kapcsolatban áll a hajtással (4), és a tömegelem (30) a himbán (9) át hat a keréktámaszra (7). 4. Az 1 3. igénypontok legalább egyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a póttömeg (30) toldalékkaron (31) van elhelyezve, és a toldalékkaron (31) át hat a keréktámaszra (7). 10 1 20 2 30 3 40. Az 1 4. igénypontok legalább egyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a toldalékkar (31) hossza változtatható. 6. Az 1. igénypontok legalább egyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a póttömeg (30) a toldalékkar (31) hosszától, a hasznos tehertõl és legalább egy rugalmas elem (3, 6) rugóállandójától függõen van meghatározva. 7. Az 1 6. igénypontok legalább egyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kettõs himba (9) egy elsõ himbakarból (9a) és egy második himbakarból (9b) áll, az elsõ himbakar (9a) a hajtással (4) van összekötve, és a póttömeg (30) a toldalékkaron (31) át a második himbakarral (9b) van összekötve. 8. Az 1 7. igénypontok legalább egyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elsõ rugalmas elem (3) a keréktámasz (7) tömegének lényegében a 10%¹át, és a második rugalmas elem (6) lényegében a 90%¹át támasztja alá. 9. Az 1 8. igénypontok legalább egyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a póttömeg (30) a keréktámaszon (7) van elhelyezve. 10. A 3 9. igénypontok legalább egyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kettõs himba (9) himbakarjai (9a, 9b), valamint a himbakaroknak (9a, 9b) az alapon (8) levõ forgáspontjait (33a, 33b) összekötõ vonal, és a himbakaroknak (9a, 9b) a keréktámaszt tartó elemen (3) levõ forgáspontjait (33a, 33b) összekötõ vonal parallelogrammát alkot. 11. Vizsgálóeljárás jármûvek lengéscsillapításának meghatározására, amely eljárás a következõ lépéseket tartalmazza: egy jármûkerék (2) keréktámaszát (7) egy elsõ rugalmas elemen (3) át meghajtjuk, és egy mérõkészülékkel () érzékeljük a keréktámasz (7) mozgását, azzal jellemezve, hogy egy tömegelemet (30) alkalmazunk, amely a keréktámaszra (7) hat, és befolyásolja a lengõ keréktámasz (7) rezonanciafrekvenciáját (f R ). 12. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tömegelemet (30) úgy méretezzük, hogy a keréktámasz (7) gerjesztésekor elõre meghatározott rezonanciafrekvencia (f R ) áll be. 6
HU 009 676 T2 Int. Cl.: G01M 17/04 7
HU 009 676 T2 Int. Cl.: G01M 17/04 8
HU 009 676 T2 Int. Cl.: G01M 17/04 9
Kiadja a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest