СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ УСТАНОВКИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК G01B5/24 G01M17/06 

Изобретение относится к области диагностики транспортных средств, а именно к оборудованию для измерения углов установки управляемых колес автомобилей.

Тенденция развития оборудования данного назначения просматривается в переходе от стационарных электрооптических стендов к экспресс-стендам, позволяющим существенно сократить время измерения углов установки управляемых колес. Известен стенд модели КИ-4872, устанавливаемый на осмотровой канаве, состоящей из несущей рамы, двух приводных роликов с электрическими датчиками, устройства для закрепления передней оси автомобиля и пульта управления с приборами для измерения боковых сил. Вращая приводные ролики, раскручивают передние колеса автомобиля до заданной скорости, а возникающая при этом боковая сила в контакте колеса с роликом перемещает приводной ролик по оси, что фиксируется датчиком и регистрируется приборами (Борц А.Д. Закин Я.Х. Иванов Ю. В. Диагностика технического состояния автомобиля. М.Транспорт, 1979, с. 95).

Существенным недостатком названного стенда является то, что все измерения ведутся по величине боковой силы в контакте колеса с приводным роликом, которая очень сильно зависит от состояния протектора колеса (мокрый, изношенный, грязный) и от состояния самого приводного ролика. Стенд позволяет контролировать только схождение колес.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является стенд для определения углов установки управляемых колес транспортного средства, содержащий ведущие беговые барабаны, кинематически связанные с приводом, ведомые барабаны и измерительное устройство, выполненное в виде измерительного элемента, установленного с возможностью поперечного перемещения, а также с возможностью углового поворота и связи с датчиком измерения угла поворота.

Недостатком рассмотренного стенда также является то, что все измерения ведутся на основе определения боковых сил, которые напрямую зависят от состояния протектора колеса и от состояния поверхности ведомого барабана, что обусловливает значительные погрешности измерения.

В основу изобретения положена задача создать стенд, в котором определение углов установки управляемых колес осуществляется путем их непосредственного измерения, что ведет к уменьшению погрешностей.

Поставленная задача решается тем, что в стенде для определения углов установки управляемых колес, содержащем ведущие беговые барабаны, кинематически связанные с приводом, ведомые барабаны и измерительное устройство, выполненное в виде измерительного элемента, установленного с возможностью поперечного перемещения, а также с возможностью углового поворота и связи с датчиком измерения угла поворота, измерительное устройство выполнено в виде установленного с возможностью поворота на оси и связанного с датчиком угла поворота коромысла, на котором размещены опоры для оси измерительного элемента, установленного с возможностью осевого перемещения и включения привода поворота коромысла.

Для определения угла схождения измерительное устройство установлено снизу колеса с размещением оси поворота коромысла вертикально. Для определения угла развала измерительное устройство установлено спереди колеса с размещением оси поворота коромысла горизонтально. Привод вращения может быть выполнен в виде зубчатой передачи, состоящей из шестерен, установленных в торцах осей измерительного барабана и зубчатых секторов-реек на опорах.

Привод вращения вилки может быть выполнен в виде муфт трения, установленных на торцах осей измерительного барабана, валов, связанных с муфтами трения и ведущими шкивами ременных передач, ведомых шкивов, связанных посредством валов с червяком редуктора, червячное колесо которого соосно связано с осью вращения вилки.

Привод вращения вилки может быть выполнен в виде червячного редуктора, червячное колесо которого соосно связано с осью вращения вилки, а червяк связан с реверсивным электродвигателем, устройство управления которым выполнено в виде концевых контактов, установленных на вилке с торцов осей измерительного барабана.

Привод вращения вилки может быть выполнен в виде передачи винт гайка, при этом ходовая гайка связана с осью вращения вилки посредством рычага, а винт связан с электродвигателем, устройство управления которым выполнено в виде концевых контактов, установленных на вилке с торцов осей измерительного барабана.

Преимуществом предлагаемого измерительного устройства над известными является то, что датчики углов поворота осей вилок измеряют непосредственно угол схождения колес, тогда как в аналогах измеряется величина боковой силы, возникающей в контакте колеса с измерительным барабаном. Следовательно, предлагаемое устройство обладает более высокой точностью измерения угла схождения, т.к. на результат измерения не влияют такие факторы, как состояние протектора (изношенный, мокрый, грязный) и состояние измерительного ролика (состояние опор вращения барабанов и опор скольжения).

На фиг. 1 представлен общий вид измерительного барабана на вилке вращения; на фиг.2 вид сверху стенда с приводом вилки в виде зубчатой передачи; на фиг. 3 исполнение привода вилки от червячного редуктора с ременной передачей; на фиг.4 то же, вид сбоку; на фиг.5 исполнение привода вилки от реверсивного электродвигателя через червячный редуктор; на фиг.6 привод вилки от электродвигателя посредством передачи винт гайка, вид сверху.

Стенд для определения углов установки управляемых колес транспортного средства содержит (см. фиг.1 и 2) электродвигатели 1, связанные посредством передач 2 с ведущими беговыми барабанами 3. Между ведущими барабанами 3 и ведомыми барабанами 4 установлены дополнительные измерительные барабаны 5, подвижные в осевом направлении и установленные на вилках, состоящих из опор вращения барабана 6, коромысел 7 и осей вращения вилок 8 в опорах 9. Между опорами 6 и торцами барабанов 5 установлены пружины 10. Привод вращения вилки выполнен в виде зубчатой передачи, состоящей из шестерен 11 и зубчатых секторов-реек 12. К торцам осей вращения вилок 8 присоединены датчики 13 углов поворота вилок. Сигналы с датчиков 13 поступают на регистрирующие устройства 14.

Привод вращения вилки может быть выполнен (см.фиг.3) в виде муфт трения 15, установленных на торцах осей измерительного барабана 5, валов 16, связанных с муфтами трения и ведущими шкивами 17 ременных передач 18, ведомых шкивов 19, связанных посредством валов 20 с червяком 21 редуктора, червячное колесо 22 которого связано с осью 8 вращения вилки. К торцу оси 8 вращения вилки присоединен датчик 13 угла поворота вилки. Натяжение ремней передач 18 (см. фиг.4) осуществляется дополнительным роликом 23.

Привод вращения вилки может быть выполнен в виде (см. фиг.5) концевых контактов 24 и 25, установленных на вилке с торцов осей измерительного барабана 5, и реверсивного электродвигателя 26, связанного с червяком 21 редуктора, аналогично фиг.3.

Привод вращения вилки может быть выполнен в виде (см. фиг.6) концевых контактов 24 и 25, установленных на вилке с торцов осей измерительного барабана 5, рычага 27, закрепленного жестко с одной стороны с осью 8 вращения вилки, а другой конец рычага 27 связан с ходовой гайкой 28 передачи винт - гайка, причем ось винта 29 перпендикулярна оси 8 вращения вилки, а сам винт 29 связан с электродвигателем 26.

Работает стенд следующим образом. В начальный момент времени оси вращения измерительных барабанов 5 располагаются строго параллельно осям вращения беговых барабанов 3 и 4. Это положение осей измерительных барабанов 5 соответствует "нулевому" схождению управляемых колес. Показания приборов 14 выставляются на "0".

Далее автомобиль заезжает управляемыми колесами на беговые барабаны 3 и 4, включаются приводные электродвигатели 1 и колеса управляемой оси начинают вращаться, приводя во вращение и измерительные барабаны 5. При наличии какого-то схождения в контакте колес с измерительными барабанами возникают боковые силы, под действием которых измерительные барабаны 5 смещаются вдоль осей своего вращения, при этом шестерни 11 (см фиг.1 и 2) входят в зацепление с зубчатыми секторами 12. При дальнейшем вращении измерительных барабанов 5 шестерни 11 прокатываются по зубчатым секторам-рейкам 12, придавая вращение вилкам вокруг своих осей 8 до тех пор, пока оси вращения измерительных барабанов 5 не станут параллельны осям вращения колес. В этот момент боковые силы, действующие в контакте колес с измерительными барабанами 5 станут равны нулю и возвратные пружины 10 переместят барабаны 5 в среднее положение, выведя шестерни 11 из зацепления с зубчатыми секторами 12. Величины углов поворота измерительных барабанов 5 правого и левого колес автомобиля регистрируются датчиками 13 и подаются на регистрирующие устройства 14. Величина схождения колес определяется на основании среднего значения углов поворота вилок правой и левой части стенда.

Привод в исполнении согласно фиг.3 работает следующим образом. При смещении измерительного барабана 5 под действием боковых сил вдоль оси своего вращения включаются муфты трения 15, приводя в движение валы 16 и шкивы 17 и 19. Вращение со шкива 19 посредством вала 20 передается на червяк 21 редуктора. Червячное колесо 22 этого редуктора, вращаясь, поворачивает вокруг своей оси 8 вилку измерительного барабана 5. Когда ось вращения измерительного барабана 5 станет параллельна оси вращения колеса, боковая сила в контакте с измерительным барабаном 5 станет равна нулю и под действием пружин 10 муфта трения 15 выключится, а измерительный барабан 5 займет на вилке среднее положение. Датчик 13 зафиксирует угол поворота вилки от нулевого положения.

Привод в исполнении согласно фиг.5 отличается от рассмотренных наличием реверсивного электродвигателя 26. Работает привод следующим образом.

Под действием боковых сил измерительный барабан 5 смещается вдоль оси своего вращения и включает один из концевых контактов 24 или 25, при включении которых электродвигатель 2 вращает червяк 21 редуктора в ту или другую сторону, обеспечивая поворот вилки в ту или другую сторону до тех пор, пока ось вращения измерительного барабана 5 не станет параллельна оси вращения колеса. В этот момент боковая сила в контакте колеса с измерительным барабаном 5 станет равна нулю и возвратные пружины 10 переместят барабан 5 в среднее положение, разомкнув контакт и выключив привод вращения вилки. Датчик 13 зафиксирует угол поворота вилки от нулевого положения.

Привод в исполнении согласно фиг. 6 отличается от предыдущего использованием передачи винт гайка. Работает он аналогично приводу по фиг. 5.

Предложенная конструкция измерительного устройства в виде барабана, подвижного в осевом направлении и расположенного на вилке вращения, связанной с датчиком угла поворота вилки, может использоваться также и для определения углов развала колес. Для этого измерительный барабан на вилке подводится к вращающемуся колесу автомобиля при нулевом схождении спереди таким образом, чтобы ось 8 вращения вилки располагалась горизонтально в плоскости вращения колеса.

Предлагаемый стенд промышленно применим и может использоваться в других областях техники для контроля углов осей вращающихся деталей относительно заданных пространственных систем координат.

Использование: изобретение относится к области диагностики транспортных средств, а именно к оборудованию для измерения углов установки управляемых колес автомобилей. Сущность изобретения: стенд содержит ведущие беговые барабаны, кинематически связанные с приводом, ведомые барабаны, измерительное устройство, при этом измерительное устройство для каждого из управляемых колес выполнено в виде измерительного барабана, подвижного в осевом направлении и установленного между ведущим и ведомым барабанами на вилке, состоящей из коромысла с опорами вращения барабана, оси вращения вилки с приводом вращения вилки, установленной в опорах и связанной с датчиком измерения угла поворота вилки. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Стенд для определения углов установки управляемых колес транспортного средства, содержащий ведущие беговые барабаны, кинематически связанные с приводом, ведомые барабаны и измерительное устройство, выполненное в виде измерительного элемента, установленного с возможностью поперечного перемещения, а также с возможностью углового поворота и связи с датчиком измерения угла поворота, отличающееся тем, что измерительное устройство выполнено в виде установленного с возможностью поворота на оси и связанного с датчиком угла поворота коромысла, на котором размещены опоры для оси измерительного элемента, установленного с возможностью осевого перемещения и включения привода поворота коромысла. 2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что для определения угла охлаждения измерительное устройство установлено снизу колеса с размещением оси поворота коромысла вертикально. 3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что для определения угла развала измерительное устройство установлено спереди колеса с размещением оси поворота коромысла горизонтально. 4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что привод вращения вилки выполнен в виде зубчатой передачи, состоящей из шестерен, установленных на торцах осей измерительного барабана и зубчатых секторов-реек, установленных на опорах. 5. Стенд по п.1, отличающийся тем, что привод вращения вилки выполнен в виде муфт трения, установленных на торцах осей измерительного барабана, валов, связанных с муфтами трения и ведущими шкивами ременных передач, ведомых шкивов, связанных посредством валов с червяком редуктора, червячное колесо которого связано с осью вращения вилки. 6. Стенд по п.1, отличающийся тем, что привод вращения вилки выполнен в виде червячного редуктора, червячное колесо которого соосно связано с осью вращения вилки, а червяк связан с реверсивным электродвигателем, устройство управления которым выполнено в виде концевых контактов, установленных на вилке с торцов осей измерительного барабана. 7. Стенд по п.1, отличающийся тем, что привод вращения вилки выполнен в виде передачи винт гайка, при этом ходовая гайка связана с осью вращения вилки посредством рычага, а винт связан с электродвигателем, устройство управления которым выполнено в виде концевых контактов, установленных на вилке с торцов осей измерительного барабана.