УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ УГЛА СХОДИМОСТИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1997 года по МПК G01M17/06 

Изобретение относится машиностроению и может быть использовано на автосборочных заводах для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобилей, имеющих преимущественно независимую заднюю подвеску, непосредственно на подвесном сборочном конвейере, до постановки колес на автомобиль.

Известно устройство для регулировки угла сходимости, содержащее механизм нагружения, выполненный в виде основания, захватов за автомобиль, двух пневмоцилиндров со смонтированными на их штоках узлов упора в ступицы передних колес, механизм измерения, установленный шарнирно на основании механизма нагружения и выполненный в виде рамы, на концах которой установлены поворотные рамки с шарнирно закрепленными на них контактными колодками, упирающимися в торцовые поверхности ступиц передних колес и связанных с индикаторами, и механизм базирования по заднему мосту, связанный шарнирно двумя продольными штангами с рамой механизма измерения и состоящий из поперечной балки, на концах которой установлены поворотные рычаги с приводом от пневмоцилиндров и с закрепленными на них конусными наконечниками, входящими с центровочные отверстия полуосей заднего моста.

Известное устройство имеет тот недостаток, что его механизм базирования по заднему мосту автомобиля не может учесть всех отклонений, имеющихся в независимой подвеске задних колес, а именно смещение оси одного из колес вперед или назад.

Задача изобретения расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения возможности использования его для регулировки угла сходимости передних колес для автомобилей, имеющих заднюю независимую подвеску.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем механизм нагружения, состоящий из основания, захватов за автомобиль, двух пневмоцилиндров со смонтированными на их штоках узлов упора в ступицы передних колес, механизм измерения, установленный шарнирно на основании механизма нагружения и состоящий из рамы, на концах которой установлены поворотные рамки с приводом от пневмоцилиндров и с шарнирно закрепленными на них контактными колодками, упирающимися в торцевых поверхности ступиц передних колес и связанных с индикаторами, и механизм базирования по ступицам задних колес, связанный шарнирно двумя продольными штангами с рамой механизма измерения. Механизм базирования выполнен в виде двух полубалок, связанных между собой шарниром с вертикальной осью, а к свободным концам присоединены с помощью механизмов связи контактные колодки, прижимаемые к торцам ступиц задних колес рычагами с пневмоприводом, при этом механизмы связи обеспечивают возможность перемещения контактных колодок в одной плоскости при сохранении колодками перпендикулярности к соответствующей полубалке, например, этими механизмами связи могут быть два или один шарнирные параллелограмма Продольные штанги установлены параллельно друг другу с соединены с полубалками механизма базирования, а соединяющие полубалки со штангами шарниры расположены симметрично шарниру с вертикальной осью, соединяющего две полубалки. Такая конструкция устройства позволяет исключить влияние всех погрешностей деталей и узлов автомобиля с независимой задней подвеской на точность регулировки угла сходимости передних колес, при этом выдерживается требование по положению рулевого колеса при езде автомобиля по прямой.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 упрощенная схема устройства для анализа; на фиг. 5 пример положения колес автомобиля при регулировке.

Устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля содержит механизм нагружения 1 передней подвески 2 автомобиля, механизм 3 измерения угла сходимости передних колес и механизм базирования 4 по ступицам 5 задних колес автомобиля. Механизм нагружения имеет основание 6, два пневмоцилиндра 7, на штоках которых установлены узлы упора 8 в ступицы 9 передних колес, и два захвата 10 для крепления механизма на автомобиле. Механизм измерения состоит из рамы 11, установленной на основании 6 шарнирно на двух винтах 12 с коническими концами. На концах рамы N установлены на винтах 13 с коническими концами поворотные рамки 14, на которых шарнирно установлены контактные колодки 15, упирающиеся в торцевые поверхности ступиц 9 передних колес, и закреплены индикаторы 16, измерительные стержни которых упираются в контактные колодки 15. Прижим колодок 15 к ступицам 9 осуществляется поворотом рамок 14 с помощью пневмоцилиндров 17. Механизм базирования по ступицам задних колес состоит из двух полубалок 18 и 25,связанных между собой шарниром 19 с вертикальной осью, а к противоположным концам присоединены с помощью, например, двух шарнирных параллелограммов 20 контактные колодки 21, прижимаемые к торцами ступиц 5 рычагами 22 с пневмоприводом 23. Шарнирные параллелограммы 20 обеспечивают возможность перемещения контактных колодок 21 в одной (горизонтальной) плоскости при сохранении колодками 21 перпендикулярности к соответствующей полубалке 18 или 25. Для правой колодки 21 (фиг. 1) для выполнения этого условия достаточно одного шарнирного параллелограмма. Продольные штанги 24 связывают шарнирно механизм базирования 4 с рамой 11 механизма измерения.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают снизу на автомобиль, находящийся на сборочном конвейере в подвешенном состоянии. Рулевой механизм устанавливается в среднее положение, и рулевое колесо фиксируется так, чтобы спица его была в горизонтальном положении. В передней части автомобиля устройство крепится за элементы автомобиля с помощью захватов 10, в задней части крепится рычажными зажимами 22 с помощью пневмоцилиндров 23. Включаются пневмоцилиндры 7, узлы 8 упираются в ступицы 9 передних колес и поднимают их до положения, соответствующего статическому положению при номинальной нагрузке автомобиля. Затем включаются пневмоцилиндры 17, рамки 14 поворачиваются и колодки 15 прижимаются к торцовым поверхностям ступиц 9. Индикаторы 16 показывают положение, занимаемое колодками 15 и, следовательно, угловое положение ступиц 9. Руководствуясь показаниями индикаторов 16, операторы, регулируя рулевых тяг автомобиля (не показаны), поворачивают ступицы до совпадения стрелок индикаторов 16 с отметками на шкалах. Индикаторы периодически настраивают (проверяют) с помощью специального калибра, имитирующего идеальный автомобиль в части измеряемых параметров. После регулировки угла сходимости устройство снимают с автомобиля и перемещают на очередной автомобиль. Для облегчения перестановок устройство можно установить на тележку, снабженную пневмоподъемником.

Исследуем, как при различных отклонения деталей и узлов автомобиля устройство позволяет исключить влияние этих отклонений. Коррекция регулировки положения ступиц 9 передних колес в зависимости от отклонений ступиц 58 задних колес осуществляется поворотом в горизонтальной плоскости механизма измерения 3 с помощью продольных штанг 24. При повернутом механизме измерения на какой-либо угол ступицы 9 передних колес после регулировки тоже окажутся повернутыми на тот же угол. На фиг. 4 изображена схема устройства, в котором механизмы связи 20 вместо двух шарнирных параллелограммов выполнены в виде ползунов, которые выполняют те же функции, что и шарнирные параллелограммы. Ползунные механизмы имеют ряд практических недостатков (трения, люфты), но с ними проще изображать промежуточные положения механизмов. Имеются и другие комбинации механизмов, которые могут выполнять те же задачи, что и шарнирные параллелограммы. При перекосе идеальной задней подвески (правая и левая ступицы 5 соосны) на какой-либо угол весь механизм базирования 4 поворачивается как одно целое на тот же угол, и поворачивает на тот же угол измерительный механизм 3, так как четырехзвенник 18 + 25, 24, 11, 24 образует параллелограмм, в котором звенья 18 + 25 и 11 параллельны. Следовательно, ступицы 9 передних колес будут отрегулированы относительно повернутого на нужный угол измерительного механизма, и при качении автомобиля по дороге по прямой линии пути передних и задних колес будут параллельны. При смещении идеальной задней подвески вперед или назад, вправо или влево положение механизма измерения 3 не меняется, т.е. такие отклонения задней подвески не требуют коррекции ступиц 9 передних колес. При смещении только одной задней ступицы 5 вперед или назад, вправо или влево положение механизма измерения 3 также не меняется, коррекция не требуется, пути колес автомобиля остаются параллельными. При перекосе оси только одной ступицы 5 заднего колеса, например левой, на угол α (фиг. 4) устройство займет положение, изображенное тонкими сплошными линиями, при этом механизм измерения повернется на угол a/2. Для доказательства последнего утверждения проведем вспомогательные (штрихпунктирные) прямые ВВ, АГ, ВГ, БД. В треугольнике АБД угол α в два раза больше, чем угол a/2 в треугольнике АВГ, поскольку их стороны АБ и ВВ относятся как 1:2, а стороны БД и ВГ одинаковы. Сторона АГ параллельна прямой ЕИ, т. е. механизм измерения 3 (рама 11) повернулся на угол α/2 Приведенное доказательство верно только при малых углах α но в автомобиле отклонения не превышают 15' 20'. Необходимость поворота передних колес на угол a/2 при повернутости левого заднего колеса на угол α доказывается на фиг. 5, где схематично изображен автомобиль, вид сверху. Толстыми линиями изображены колеса в идеальном положении, тонкими в действительности после регулировки. Допустим, что угол между левым и правым задним колесом равен a установленные таким образом задние колеса на дороге будут катиться из-за вынужденного бокового скольжения в направлении, указанном стрелками под углом a/2 т.е. в направлении биссектрисы угла α между правым и левым задними колесами. Разумеется, что передние правильно отрегулированные колеса также должны катиться в этом же направлении, а при наличии между ними угла сходимости биссектриса этого угла должна быть параллельна биссектрисе угла между задними колесами, что и достигается с помощью предлагаемого устройства (фиг. 4). При перекосе левой ступицы 5 заднего колеса влево на угол a а правой на тот же угол a вправо, задние колеса будут катиться на дороге в направлении продольной оси автомобиля, т. е. передние колеса коррекции не требуют, что и осуществляет данное устройство. Аналогичным образом доказывается правильность установки передних колес с помощью устройства при различных комбинациях смещений и перекосов ступиц задних колес. Деформации основания 6 от сил нагружения и погрешности базирования механизма нагружения 1 на автомобиле также на влияют на угловое положение механизма измерения.

Использование: регулировка угла сходимости управляемых колес автомобилей, имеющих заднюю независимую подвеску. Сущность изобретения: устройство устанавливается на автомобиль снизу до постановки колес. Передняя подвеска автомобиля сжимается двумя пневмоцилиндрами. Угол сходимости регулируется вручную с помощью механизма измерения, включающего индикаторы, которыми измеряется положение торцевых поверхностей ступиц передних колес. Механизм измерения связан шарнирно двумя продольными штангами с механизмом базирования по ступицам задних колес. Новым в устройстве является то, что предлагается конструкция механизма базирования, учитывая положение торцов обеих ступиц задних колес, суммирующая все отклонения для передачи коррективов на индикаторы. Механизм базирования состоит из двух полубалок, связанных между собой вертикальным шарниром, на противоположных концах полубалок с помощью двух шарнирных параллелограммов установлены контактные колодки, прижимаемые к торцам ступиц задних колес рычажными прижимами. Продольные штанги установлены параллельно друг другу и соединены шарнирами с полубалками, при этом эти шарниры расположены симметрично шарниру с вертикальной осью, соединяющего две полубалки. 5 ил.

Устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля, содержащее механизм нагружения, выполненный в виде основания, захватов за автомобиль, двух пневмоцилиндров со смонтированными на их штоках узлами упора в ступицы передних колес, механизм измерения, установленный шарнирно на основании механизма нагружения и выполненный в виде рамы, установленных на ее свободных концах поворотных рамок с шарнирно закрепленными на них и связанными с индикаторами контактными колодками, обращенными к торцевым поверхностям ступиц передних колес, механизм базирования по ступицам задних колес, две штанги, соединяющие механизм базирования с рамой механизма измерения, отличающееся тем, что механизм базирования по ступицам задних колес выполнен в виде двух полубалок, соединенных между собой шарниром с вертикальной осью, контактных колодок, связанных со свободными концами полубалок посредством механизмов связи и установленных с возможностью перемещения в одной плоскости при сохранении колодками перпендикулярности к соответствующей полубалке и поджатия к торцам ступиц задних колес автомобиля посредством рычагов, при этом штанги установлены параллельно друг другу и соединены с полубалками механизма базирования, а соединяющие полубалки с штангами шарниры расположены симметрично шарниру с вертикальной осью, соединяющему две полубалки.