РОЛИКОВЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ АВТОМОБИЛЕЙ Российский патент 1997 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к средствам диагностики и испытания автомобилей.

Известны стенды для испытания тормозных систем автомобиля, содержащие в своем составе беговые ролики, снабженные управляемым приводом, обеспечивающие принудительное вращение колес автомобиля, и измерительные системы, позволяющие определить тормозной момент на колесах или на каждом колесе в отдельности.

Стенд (а.с. СССР N 622706, 1971, G 01 M 17/00) для испытания автомобилей с тремя беговыми барабанами для каждого колеса испытываемого автомобиля позволяет более полно использовать сцепной вес автомобиля и повышает достоверность результатов испытаний.

Известны также стенды с беговыми роликами, снабженные нагрузочными устройствами, позволяющие имитировать реальные условия движения автомобиля по дороге и измерять тяговые моменты на колесах.

Стенд (а.с. СССР N 406136, 1971, G 01 M 17/00) для контроля и измерения тормозных параметров автомобиля содержит раму с установленными на ней опорными барабанами, связанными с приводом. Кроме того, между опорными барабанами расположен подвижный ролик, кинематически связанный с дополнительными устройствами, позволяющий за один процесс торможения измерять тормозной путь, максимальное замедление, одновременность торможения отдельных колес и другие важные параметры.

Недостатком известных стендов является их ограниченные возможности проверки эффективности тормозных систем, снабженных антиблокировочными системами (АБС) и противобуксовочными системами ПБС. И те и другие системы широко внедряются в автомобильную технику как средства повышения безопасности движения в сложных дорожных условиях. Как известно, АБС автоматически регулирует тормозной момент на каждом из колес автомобиля так, чтобы не допустить их проскальзывания по поверхности дороги и блокировки (полного прекращения вращения при движении автомобиля). АБС на основе измерения скоростей вращения каждого из колес перераспределяет тормозные усилия в соответствии с дорожными условиями. Если одно из колес оказывается на более скользкой поверхности дороги, чем другие, то АБС уменьшает тормозное усилие, предотвращая юз колеса.

Аналогичная задача решается противобуксовочной системой, с той лишь разницей, что в зависимости от состояния поверхности дороги перераспределяются тяговые усилия (крутящие моменты) между ведущими колесами, так чтобы не допустить пробуксовки колес (колеса).

Для стендовых испытания автомобилей, снабженных такими системами, необходимо обеспечить имитацию изменяющихся дорожных условий и измерение реакции АБС и/или ПБС на такие изменения. Известные стенды такую задачу не решают.

В качестве прототипа стенда по настоящему изобретению может быть рассмотрен роликовый стенд фирмы "ZOZZNER", Sondezdruck aus "ATZ Automobiltechnische Zeitschrilt, gojahrgang, Heft 41988 Franckh'sche Yerlagshandung Stutgart, стр. 1-4, Ulrich Matthiesen "Nene Fahrzeng - Rollenprufstandle zur ganzheitlichen EMY-prufung an kraftfahrzeugen, содержащий несколько пар опорных беговых роликов, каждая из которых механически связана с колесом испытуемого автомобиля. Этот стенд состоит из рамы с установленными на нем четырьмя парами беговых роликов, каждая их которых механически связана с индивидуальными управляемыми реверсивными приводами и системами измерения крутящего момента. Испытуемый автомобиль устанавливается на стенд так, чтобы каждое его колесо опиралось на соответствующую пару беговых роликов. В случае испытаний тормозной системы автомобиля приводы являются активными, они принудительно вращают колеса автомобиля, и системы определяют тормозные моменты на каждом из колес. При динамометрических испытаниях привод создает регулируемую нагрузку на колеса, и измерительные системы позволяют определить развиваемые автомобилем тяговые силы в широком диапазоне скоростей.

Настоящее изобретение имеет своей задачей устранить недостаток известных испытательных автомобильных стендов путем создания такой конструкции и введения в нее таких устройств, которые бы обеспечивали изменение силы сцепления одного или нескольких колес с беговыми роликами в процессе испытаний.

Поставленная задача решается тем, что стенд дополнительно содержит вспомогательные вращающиеся ролики по одному на каждую пару опорных беговых роликов, расположенные между опорными беговыми роликами, силовые манипуляторы с устройствами управления, измерители скорости вращения вспомогательных роликов, причем каждый силовой манипулятор механически связан с осью вращения соответствующего вспомогательного ролика.

Сущность изобретения заключается в том, что в стенде осуществляется регулировка силы поджима дополнительного ролика, создаваемой силовым манипулятором, которая может изменить силу сцепления колеса с опорными беговыми роликами от максимального значения до нуля. Изменяя скорость вращения вспомогательного ролика, которая вследствие постоянного контакта с колесом соответствует частоте вращения колеса, и сравнивая ее с частотой вращения рабочих роликов, можно судить о характере качения колеса по роликам "без проскальзывания" или "с проскальзыванием". Соответственно можно контролировать работу АВС.

На чертеже схематически изображена конструкция той части стенда, которая составляет сущность изображения. Колесо испытуемого автомобиля обозначено позицией 1. Два опорных беговых ролика 2 и 3 связаны с приводом или тормозом (на чертеже не показан) и вращаются с одинаковой скоростью. На беговые ролики опирается колесо 1 испытуемого автомобиля. Между беговыми роликами размещен вспомогательный ролик 4, поджимаемый к колесу 1 силовым манипулятором 5. Усилие поджима, создаваемое силовым манипулятором, регулируется с помощью устройства управления 6. Позицией 7 обозначен измеритель скорости вращения вспомогательного ролика.

Предлагаемый стенд работает следующим образом. Рассмотрим случай испытания автомобиля, снабженного АВС. Беговые ролики 2, 3, получая вращение от привода, передают его колесу. При включении тормозной системы колесо 1 продолжает вращаться без проскальзывания по поверхности беговых роликов 2, 3 до тех пор, пока сила сцепления между роликом 2 и колесом 1 остается больше силы торможения. Сила сцепления пропорциональна силе давления колеса на беговой ролик. Последняя зависит как от силы веса автомобиля, приходящего на колесо, так и от силы поджима к колесу вспомогательного ролика. Если силовой манипулятор 5 не развивает силы поджима, то сцепление колеса с беговыми роликами максимально. По мере увеличения силы поджима давление колеса перераспределяется между вспомогательным роликом и беговыми. Когда сила поджима окажется равной силе веса автомобиля, приходящейся на данное колесо, давление колеса на беговые ролики станет равным нулю и сцепление с ними прекратится.

Таким образом, регулируя силу поджима вспомогательного ролика 4, создаваемую силовым манипулятором 5, можно изменять силу сцепления колеса с беговыми роликами 2, 3 от максимального значения до нуля. Измеряя измерителем 7 скорость вращения вспомогательного ролика 4, которая вследствие постоянного контакта с колесом соответствует частоте вращения колеса, и сравнивая ее с частотой вращения беговых роликов, можно судить о характере качения колеса по роликам "без проскальзывания" или "с проскальзыванием". Соответственно можно контролировать работу АВС.

Аналогичным образом осуществляется имитация изменения дорожных условий, т. е. изменение сил сцепления колес с беговыми роликами, и для случая испытаний ПВС, когда активными являются колеса автомобиля, а пассивными, т.е. препятствующими их вращению, беговые ролики.

Использование: для диагностики и испытания тормозной системы автомобилей. Сущность: в стенде осуществляется регулировка силы поджима дополнительного ролика, создаваемой силовым манипулятором, которая может изменять силу сцепления колеса с рабочими беговыми роликами от максимального значения до нуля. Измеряя скорость вращения вспомогательного ролика, которая вследствие постоянного контакта с колесом соответствует частоте вращения колеса, и сравнивая ее с частотой вращения рабочих роликов, можно судить о характере качения колеса по роликам - "без проскальзывания" или "с проскальзыванием". 1 ил.

Роликовый стенд для испытания автомобилей, содержащий несколько пар опорных беговых роликов, каждая из которых механически связана приводным или тормозным блоком, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вспомогательные вращающиеся ролики по одному на каждую пару опорных беговых роликов, расположенные между опорными беговыми роликами, силовые манипуляторы с устройствами управления, измерители скорости вращения вспомогательных роликов, причем каждый силовой манипулятор механически связан с осью вращения соответствующего вспомогательного ролика.