توسعه سازوكار اندازه گيري نيروها و گشتاور بازگرداننده وارد بر چرخ هاي هادي يك وسيله نقليه چهارچرخ

Development of a mechanism for measuring forces and aligning moment acting on the steering wheels of a four-wheel vehicle

در اين مقاله، يك سامانه دينامومتري براي چرخ‌هاي غير محرك فرمان پذير ارايه شده است. براي تعيين عملكرد سامانه ابداعي، چرخ دينامومتري ساخته شده و مورد ارزيابي قرار گرفت. از چهار لودسل S- شكل به همراه تركيب روابط نيرويي و سينماتيكي با كمترين مفروضات ساده كننده براي به‌دست آوردن مولفه‌هاي گشتاور (ناوشي، برگردان و غلتشي) و نيروي عمودي وارد بر چرخ استفاده شد. يك شمارنده نوري (فرستنده و گيرنده مادون قرمز) سرعت دوران چرخ را اندازه گيري نموده و از يك پتانسيومتر به‌منظور به‌دست آوردن زاويه فرمان چرخ هادي استفاده شده است. نتايج ارزيابي اين سازوكار نشان داد، واسنجي سامانه به طور مطلوب انجام شده و با ضرايب تبيين بالاتر از 99/0 قابل به‌كارگيري در مطالعات تعيين رفتار ديناميكي وسايل نقليه چهار چرخ مي‌باشد.

In this paper, a low-cost dynamometer for rolling, steered wheels is described. The dynamometer was constructed to determine whether such an instrumented mechanism was practical. Four S-beam load cells, an Opto-counter and a potentiometer were used to obtain all moments, and forces using dynamic and kinematic analysis. Minimal simplifying assumptions considered for the required calculations. Overturning, aligning and rolling resistance moments besides vertical force are directly measured by the load cells. The Opto-counter detects wheel angular velocity and the potentiometer was used to measure the steering angle. The results showed that the mechanism was very well calibrated with a coefficient of determination of over 0.99 and can be used to define wheel dynamic behavior.