УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ УСТАНОВКИ ПЕРЕДНИХ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1997 года по МПК G01B5/24 G01B11/27 

Изобретение относится к области автомобильного транспорта и может быть использовано для проверки ходовой части автотранспортных средств, в том числе сходимости и развала колес в полевых условиях гаража при ремонте, ТО автотранспортных средств различных классов.

В настоящее время измерения угла установки колес производят для большегрузных автомобилей устройством НАМИ, включающим балку с двумя упорами для взаимодействия с точками обода колеса и отсчетное устройство [1]
При использовании данного устройства требуется прокатка автомобиля до поворота колес на 180^o, что сказывается на точности измерений (снижая ее), затрудняет считывание показаний, так как оно производится под автомобилем и небезопасно. Кроме того, устройство не позволяет измерять развал колес, требует специально подготовленной ровной площадки и потому не может быть применено в полевых условиях. При использовании устройства для легковых автомобилей трудности правильного замера возрастают, так как клиренс меньше и требования к углам установки колес жестче, например, по требованиям завода-изготовителя сходимость колес должна составлять 1-5 мм.

Известно устройство для механического измерения угла установки колес автомобиля, содержащее поперечную балку, устанавливаемую под колесами передней оси автомобиля, размещаемую на дорожном основании, вертикально установленные рычаги, связанные с балкой с обеих ее сторон, измерительные упоры и индикаторы, размещенные на стойках и установленные с возможностью перемещения вдоль них [2]
Недостатком данного устройства является его громоздкость, большая материалоемкость, резко снижающее удобство эксплуатации. Это связано с тем, что конструкция устройства не разборная, стойки жестко крепятся в балке, что делает ее не компактной, требует большого объема при перевозке. Кроме того, вся балка воспринимает усилия от передних колес автомобиля и потому должна быть выполнена массивной и жесткой к площадке, на которой производятся измерения, предъявляются повышенные требования по ровности основания, так как балка целиком прилегает к поверхности площадки для избежания влияния неровностей площадки на показания индикатора. Следует отметить также, что устройство не обеспечивает измерений с одинаковым качеством всего комплекса исследований геометрии установки колес, так как при определении другого параметра, например, сходимости требуется переналадка устройства, включающая съезд автомобиля с балки, извлечение устройства и его переустановку. Все это влечет за собой измерение базы измерений, дает погрешности и резко снижает удобство эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению является устройство для регулировки углов установки передних колес по патенту США N 4200988, кл. G 01 B 5/24, 1980, которое содержит балку, расположенную вдоль корпуса автомобиля, стойку с упором и измерительный прибор.

Недостатками устройства является сложность и большая металлоемкость.

Технической задачей изобретения является упрощение устройства, снижение металлоемкости и упрощение эксплуатации устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения геометрии установки передних колес автомобиля, содержащее балку, расположенную вдоль корпуса автомобиля, стойку с упором и измерительный прибор, снабжено опорами, установленными на одном конце балки с возможностью перемещения вдоль нее и предназначенными для взаимодействия с колесами, и втулкой, расположенной на противоположном конце балки с возможностью перемещения вдоль нее, стойка шарнирно закреплена на втулке таким образом, что ось шарнира параллельна оси балки, а устройство снабжено фиксаторами положения втулки относительно балки и стойки относительно втулки.

Технический результат достигается также тем, что фиксаторы выполнены фрикционными.

Технический результат достигается также тем, что устройство снабжено измерительным блоком, выполненным в виде направляющей, жестко закрепленной на стойке параллельно ее оси поворота, размещенных на направляющей двух втулок, одна из которых установлена с возможностью перемещения вдоль нее, другая неподвижно, закрепленных на подвижной втулке регулировочного винта и щупа, предназначенного для взаимодействия с ободом колеса и подпружиненного относительно стойки.

В устройстве опоры взаимодействуют с основанием и колесами автомобиля, и потому балка разгружена от силовых воздействий, используется как направляющая и может быть выполнена менее массивной.

Наличие фиксаторов положений стойки и втулки позволяет выбрать "люфт" в подвижных соединениях при измерениях, исключив влияние погрешностей от зазоров. По виду фиксаторы могут быть не фрикционными, а иными.

Наличие и выполнение измерительного устройства указанным образом позволяет настроить измерительный прибор на "ноль", что удобно, а при измерении сходимости и необходимо, так как происходит суммирование показаний одного и другого колес. Кроме того при повороте стойки при измерениях сходимости щуп необходимо вывести из контакта с ободом с фиксацией этого положения, и изобретение позволяет это выполнить удобно и с высокой точностью одному оператору.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 общий вид устройства с исследуемым автомобилем; на фиг. 2 то же, вид спереди при исследованиях развала колес; на фиг. 3 общий вид устройства при определении развала; на фиг. 4 общий вид устройства при определении сходимости; на фиг. 5 - положение "1" на фиг. 3; на фиг. 6 вид Б на фиг. 5; на фиг. 7 сечение В-В на фиг. 5; на фиг. 8 вид "А" на фиг. 3; на фиг. 9 пример выполнения прибора измерительного линейного типа, размер "в" измеряемая величина установки колеса.

Устройство содержит продольную балку 1, опоры 2 для взаимодействия с основанием 3 и измеряемыми колесами 4 автомобиля 5. Опоры устанавливаются на балке с возможностью перемещения вдоль нее для настройки под колею различных классов автомобилей как грузовых, так и легковых. На балке размещается съемная втулка 6 с фиксатором 7 и осью 8, на которую установлена с возможностью поворота стойка 9, выполненная в виде рычага, и фиксатор положения стойки 10. Ось расположена параллельно продольной оси балки, при этом плоскость поворота стойки строго перпендикулярна оси балки. Рычаг 9 выполнен в виде двух жестко связанных между собой стержней для обеспечения пространственной жесткости, однако, он может быть выполнен любой другой формы с сохранением тех же прочностных свойств, например, трубчатой, произвольного сечения. В нижней части рычага подвижно закреплен кронштейн 11 с фиксатором 12 своего положения и упором 13 для взаимодействия с нижней точкой (т.) обода колеса. Упор выполнен откидным, как показано на фиг. 3, что необходимо при измерениях сходимости колес. Кроме того, упор выполнен регулируемым по длине. В верхней части рычага размещено измерительное устройство, включающее разрезную обойму для крепления рычага, выполненную со сквозным отверстием, фиксатор 15 положения обоймы на рычаге, направляющую 16, выполненную в виде пальца, жестко закрепленного в обойме параллельно оси шарнира поворота рычага, подвижную втулку 17, установленную на направляющей с фиксатором своего положения, выполненным в виде стопорного винта 18 в неподвижную втулку 19, закрепленную на направляющей. Во втулке 17 жестко закреплен щуп 20 (например, на резьбе), размещенный в сквозном отверстии обоймы 14 и подпружиненный пружиной 21 относительно нее, и установлен на резьбе регулировочный винт 22.

Неподвижная втулка 19 выполнена с двумя незамкнутыми разрезными отверстиями, одно из которых предназначено для размещения и крепления направляющей 16, а другое для размещения и крепления в нем корпуса измерительного прибора, например, индикатора часового типа 23 с подпружиненным штоком 24, контактирующим с регулировочным винтом. Для крепления указанных элементов в неподвижной втулке используется стяжной винт 25 с гайкой 26, размещаемый в отверстии, проходящем через прорези. Следует отметить, что измерительный прибор может быть и линейного типа, принципиальное устройство и работа которого аналогичны описанному.

Работает устройство следующим образом.

Для измерения развала колес перед автомобилем устанавливается на ровной площадке (в поперечном направлении) балка 1 со смонтированными колесными опорами 2, после чего автомобиль 5 своим ходом или принудительно заезжает на опоры передними колесами 4. На свободный конец балки одевают съемную втулку 6 со смонтированным на ней рычагом 9, упором и измерительным устройством. Замерив расстояние от вертикальной оси рычага до наружных поверхностей упора 13 и щупа 20, убеждаются в их равенстве (в противном случае, регулируют длину упора до совпадения указанных размеров), регулировочным винтом 22 устанавливают на приборе 25 ноль, фиксатор 7 втулки 6 освобождают и втулку 6 отводят на конец балки, где фиксируют вновь. Закрепив рычаг 9 в строго вертикально положении, регулируют по высоте упор 13 до совпадения его центра с нижней точкой обода колеса, после чего расфиксируют съемную втулку 6 и продвигают ее до контакта упора с указанной точкой обода и закрепляют втулку 6. Визуально убедившись в расположении центра щупа 20 и верхней точкой обода колеса на одной горизонтальной прямой, вывинчивают стопорный винт 18, после чего подвижная втулка 17 начинает скользить под действием пружины 21 по направлению к ободу колеса. После соприкосновения щупа с ободом считывают показания измерительного прибора 23. Измерительное устройство может быть настроено для измерения обода с другим размером путем расфиксации разрезной обоймы 14 и перемещения ее по рычагу 9.

Для измерения развала другого колеса съемную втулку 17 снимают и переносят на другой конец балки, где работы по замеру осуществляются аналогичным образом.

При измерениях сходимости упор 13 откидывают, как показано на фиг. 3, в транспортное положение и размещают в нижней части рычага 9. Наметив две крайние на горизонтальном диаметре точки на ободе, поворачивают рычаг 9 до соприкоснования щупа с одной из них, первой по ходу автомобиля. Фиксаторами 7, 10 закрепляют положение втулки и рычага для исключения влияния зазоров в подвижных парах на показания прибора. Регулировочным винтом 22 настраивают прибор на ноль, освобождают и отводят подвижную втулку 17 с корпусом по направляющей 16 в крайнее положение и фиксируют с топорным винтом 18. Повернув рычаг до мысленного совпадения оси щупа с другой намеченной точкой на ободе колеса, вывинчивают стопорный винт 18, при этом пружина 21 заставляет скользить подвижную втулку 17 до взаимодействия щупа с указанной точкой. В этом положении производят считывание показаний. После проведения измерений на одном колесе съемную втулку переносят на другой конец балки, на другую сторону автомобиля, где производят замер другого колеса. Полученные показания суммируют и, в случае несоответствия требованиям, производят механическую регулировку угла установки колес, после чего замеры повторяют.

Подобным образом с помощью изобретения может быть измерено биение колеса.

Для перевозки или транспортировки устройство полностью разбирают, снимая с балки опоры 2, втулку 6 с рычагом, с рычага упор 13 и измерительное устройство, с устройства измерительный прибор, после чего оно может быть компактно сложено и занимает незначительное место.

Использование: в области транспорта и измерительных приборов и может быть применено для проверки угла установки колес автомобиля в полевых условиях и в условиях гаража при техническом обслуживании и ремонте автотранспортных средств различных классов. Сущность изобретения: с целью обеспечения высокой точности измерений в полевых условиях и повышения удобства эксплуатации путем обеспечения компактности при измерениях и транспортировке и низкой материалоемкости, устройство содержит продольную балку 1 со стойкой 9, измерительное устройство и упор 13. Оно снабжено колесными опорами для взаимодействия с основанием 3 и колесами автомобиля, установленными на балке 1 с возможностью перемещения вдоль нее, съемной втулкой 6 с шарнирно закрепленной на ней стойкой 10, ось шарнира которой параллельна продольной оси балки 1 для измерения сходимости поворотом стойки 10 в вертикальной плоскости 2 з. п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для определения геометрии установки передних колес автомобиля, содержащее балку, расположенную вдоль корпуса автомобиля, стойку с упором и измерительный прибор, отличающееся тем, что оно снабжено опорами, установленными на одном конце балки с возможностью перемещения вдоль нее и предназначенными для взаимодействия с колесами, и втулкой, расположенной на противоположном конце балки с возможностью перемещения вдоль нее, стойка шарнирно закреплена во втулке так, что ось шарнира параллельна оси балки, а устройство снабжено фиксаторами положения втулки относительно балки и стойки относительно втулки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фиксаторы выполнены фрикционными. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено измерительным блоком, выполненным в виде направляющей, жестко закрепленной на стойке параллельно ее оси поворота, размещенных на направляющей двух втулок, одна из которых установлена с возможностью перемещения вдоль нее, другая неподвижно, закрепленных на подвижной втулке регулировочного винта и щупа, предназначенного для взаимодействия с ободом колеса и подпружиненного относительно стойки.