СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ УСТАНОВКИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК G01M17/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для определения углов установки управления колес транспортных средств.

Известен стенд для определения схождения управляемых колес транспортного средства содержащий платформы, неподвижно установленные на основании, датчики перемещения выполненные в виде расположенных на одном уровне осветителей и фотоэлементов, схему обработки сигналов датчиков и блок регистрации результатов обработки.

Недостаток известного стенда невозможность определения с его помощью развала управляемых колес транспортного средства, снижающая его функциональные возможности.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей известного стенда, т. е. получить возможность одновременно определять как схождение, так и развал управляемых колес транспортного средства.

Эта цель достигается тем, что вдоль направляющих платформ для правых и левых колес транспортного средства в горизонтальной плоскости на высоте не выше диаметра управляемого колеса стенд снабжается дополнительно по крайней мере четырьмя основными излучателями шестью основными приемниками излучения, расположенными идентично основным излучателям и приемникам излучения и подключенным к дополнительным входам преобразователя сигналов приемников излучения в импульсы.

На фиг.1 изображена общая схема стенда, в которой в качестве излучателей используются осветители, а в качестве приемников излучения фотоэлементы: а вертикальное расположение осветителей и фотоэлементов; б расположение осветителей и фотоэлементов на поверхности качения; в взаимное расположение пятен контакта колес с поверхностью качения и разрез шины в горизонтальной плоскости на высоте Н; на фиг.2 диаграмма изменения напряжений на выходах фотоэлементов; на фиг. 3 структурная схема преобразователя сигналов фотоэлементов в импульсы; на фиг.4 принципиальная схема усилителя-формирователя.

На основании 1 закреплены неподвижные платформы 2 и 3 для левых и правых колес транспортного средства. На основании 1 по одну сторону платформ 2 и 3 на уровне поверхности качения размещено по два основных осветителя 4,5 и 6,7 и по три основных фотоэлемента 8,9, 10 и 11,12,13. На высоте Н размещены над соответствующими основными дополнительные осветители 14,15 и 16,17 и фотоэлементы 18.19.20 и 21,22,23. На платформе 2 перед основным осветителем 6 поставлен дополнительный осветитель 24, а перед основным фотоэлементом 11 дополнительный фотоэлемент 25, расположенные на линии, параллельной линии расположения осветителя 6 и фотоэлемента 11. Схема обработки сигналов фотоэлементов содержит преобразователь 26 сигналов фотоэлементов в импульсы, длительность которых пропорциональна времени между сигналами последовательно расположенных фотоэлементов 8-10; 11-13; 18,19,21 и 21-23, преобразователь 27 длительности импульсов в пропорциональное ей число импульсов и вычислительное устройство 28. К выходу вычислительного устройства 28 подключен блок 29 регистрации результатов обработки.

Стенд работает следующим образом. Транспортное средство своими колесами проезжает по неподвижным платформам 2 и 3. В момент перекрытия передним колесом луча света, идущего от осветителя 24 к фотоэлементу 25, на выходе последнего напряжение U25 становится равным нулю, отрицательный перепад напряжения. В результате на выходе 1 усилителя-формирователя 30 преобразователя сигналов фотоэлементов в импульсы 26 появится отрицательный импульс, который поступит на первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 34. С выхода этого элемента импульс поступает на счетный вход триггера 40 и перебрасывает его из нулевого состояния в единичное.

В момент перекрытия передним колесом луча света, идущего из осветителя 6 к фотоэлементу 11, на выходе последнего напряжение U11 упадет до нуля. В результате на выходе 1 усилителя-формирователя 31 появится отрицательный импульс, поступающий одновременно на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 34 и на первые входы логических элементов ИЛИ-НЕ 35 и 36. С выхода логического элемента ИЛИ-НЕ 34 импульс поступает на счетный вход триггера 40 и перебрасывает его из единичного состояния в нулевое. В результате переброса триггера 40 из нулевого состояния в единичное и из единичного в нулевое на его выходе появится импульс длительностью t_о, пропорциональный скорости транспортного средства и длине отрезка АБ (фиг.1б). Импульсы с выходов логических элементов ИЛИ-НЕ 35 и 36 поступают на счетные входы триггеров 41 и 42 и перебрасывают их из нулевого состояния в единичное.

В момент перекрытия движущимся колесом луча света, идущего от осветителя 7 к фотоэлементу 12, на выходе 1 усилителя-формирователя 32 появится отрицательный импульс, который поступит на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 36, с выхода которого импульс поступит на счетный вход триггера 41 и перебросит его из единичного состояния в нулевое. В результате переброса триггера 41 из нулевого состояния в единичное и из единичного в нулевое на выходе его появится импульс длительностью t₁.

Процесс формирования импульсов на выходах триггеров 42-45 и остальных будет происходить аналогично. Таким образом будут образованы следующие импульсы, пропорциональные следующим отрезкам: t₂ ЖИ, t₃ ЖЗ, t₄ БД, t₆ ОР, t₇ ОП. Перепады напряжений с фотоэлементов 18-23, расположенных на высоте Н, преобразуются, соответственно, в импульсы t₁', t₂'. t₇', длительность которых пропорциональна Ж¹И¹.О¹П¹.

Преобразователь 27 преобразует эти длительности в пропорциональные им числа, которые затем вводятся в вычислительное устройство 28, которое по этим числам определяет схождения и развал управляемых колес по формулам:
схождение
l_сх (ОУ ОП) ctg β + (ЖГ ЖЗ) ctg β
(ОР ОУ) ctg β + (ЖИ ЖГ) ctg β УП ctg β + ГЗctg β РУ ctg β -ИГ ctg β (УП + ГЗ РУ ИГ) ctg β (1) где УПctg β 5П, РУctg β 5Р, ГЗctg β 7З, ИГctg β 7И;
развал
α=arctg arctg arctg(ЖИ-ЖЗ)-Ж¹И¹-Ж¹З (2)
где
γ=arctg=arctg ctgβ=arctgctgβ (3)
Так же вычислительное устройство определяет по формулам:
Δα=--30¹ (4)
Δα′=-30¹ (5)
Δα″=-30¹ (6)
Δl′=1,5-l (7)
Δl″=l-3,0 (8)
Результаты вычислений фиксируются блоком регистрации 29. При положительных значениях, полученных в результате вычислений по формулам (2)-(8) действует звуковая сигнализация, означающая что разделы или схождение, или и то и другое для автомобиля ГАЗ-24 находится не в норме.

Таким образом, в предложенном стенде на ходу одновременно определяются схождение и развал управляемых колес транспортного средства, что повышает его функциональные возможности.

Использование: в транспортном машиностроении для определения углов установки управляемых колес транспортных средств. Сущность изобретения: транспортное средство своими колесами проезжает по неподвижным платформам. В момент перекрытия передним колесом луча света, идущего от дополнительного осветителя к дополнительному фотоэлементу, на выходе последнего напряжение становится равным нулю, отрицательный перепад напряжения. В результате на выходе усилителя - формирователя преобразователя сигналов фотоэлементов в импульсы появится отрицательный импульс, который поступит на первый вход логического элемента ИЛИ - НЕ. С выхода этого элемента импульс поступает на счетный вход триггера и перебрасывает его из нулевого состояния в единичное. В момент перекрытия движущимся колесом луча света, идущего от основного осветителя к основному фотоэлементу, на выходе усилителя - формирователя появится отрицательный импульс, который поступит на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ, с выхода которого импульс поступит на счетный вход триггера и перебросит его из единичного состояния в нулевое. В результате переброса триггера из нулевого состояния в единичное и из единичного в нулевое на выходе его появится импульс. Результаты фиксируются блоком регистрации. 4 ил.

СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ УСТАНОВКИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий основание, платформы для движения колес, неподвижно установленные на основании, размещенные на одном уровне на поверхности качения последовательно по одну сторону каждой платформы по меньшей мере два излучателя, а по другую сторону по меньшей мере три приемника излучения, преобразователь сигналов приемников излучения в импульсы, длительность которых пропорциональна времени между сигналами последовательно расположенных приемников излучения, связанный через преобразователь длительности импульсов в пропорциональное ей число импульсов, с вычислительным устройством, вход которого подключен к выходу преобразователя длительности импульсов, а выход
к входу блока регистрации, при этом первый излучатель и один из приемников излучения размещены в передней части платформы на линии, перпендикулярной направлению движения транспортного средства, а второй излучатель и два других приемника излучения на линиях, не перпендикулярных направлению движения транспортного средства, на одной из платформ перед первым излучателем и первым приемником излучения размещены дополнительные излучатель и приемник излучения, установленные на линии, параллельной линии расположения первых излучателя и приемника излучения, отличающийся тем, что он снабжен по крайней мере четырьми излучателями и шестью приемниками излучения, размещенными в горизонтальной плоскости на высоте не выше диаметра управляемого колеса и расположенными соответственно расположению излучателей и приемников излучения, установленных на поверхности качения и подключенных к дополнительным входам преобразователя сигналов приемников излучения в импульсы.