УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ УГЛА СХОДИМОСТИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1997 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на автосборочных заводах для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобилей, имеющих задний мост с полуосями непосредственно на подвесном сборочном конвейере до постановки колес на автомобиль.

Известно устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля, содержащее основание, смонтированные на нем механизм нагружения передней подвески, включающий в себя два пневмоцилиндра и упоры для взаимодействия со ступицами передних колес, установленные на штоках пневмоцилиндров, захваты для крепления устройства на автомобиле и механизм измерения угла сходимости.

Известное устройство имеет тот недостаток, что он базируется на какие-либо элементы кузова и, следовательно, передние колеса автомобиля регулируются относительно этих элементов, а они, как правило, имеют отклонения от номинального расположения. В этом устройстве при регулировке передних колес не учитывается положение задних колес автомобиля.

Кроме того, механизмы измерения углов правого и левого колес автомобиля, будучи смонтированными на основании, подвергаемом упругим деформациям от воздействия сил нагружения, дают в своих показаниях погрешности, зависящие от этих деформаций.

Необходимость учитывать положение задних колес при регулировке передних объясняется следующим.

Положение заднего моста относительно кузова автомобиля вследствие суммирования отклонений размеров деталей может быть с перекосом. При регулировке передних колес рулевой механизм автомобиля фиксируется в среднем положении. При этом спица рулевого колеса должна быть в горизонтальном положении. Если отрегулировать передние колеса относительно продольной оси автомобиля, а задний мост будет перекошен, то при езде автомобиля по прямой на шоссе водитель вынужден будет повернуть рулевое колесо так, чтобы пути передних и задних колес стали параллельны, т.е. спица рулевого колеса сместится от горизонтального положения. Кроме того, полуоси заднего моста могут быть между собой несоосны.

В последнем случае требования по регулировке передних колес могут быть сформулированы следующим образом: биссектриса угла между передними колесами должна быть параллельна биссектрисе угла между задними колесами.

Решаемая задача повышение точности регулировки угла сходимости передних колес путем исключения влияния деформаций от сил нагружения и исключения погрешностей от отклонений базовых элементов кузова, а также путем учета отклонений положения заднего моста и учета несоосности его полуосей. Это достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из механизма нагружения и механизма измерения угла сходимости передних колес, механизм измерения угла установлен шарнирно на основании механизма нагружения и содержит раму, на концах которой установлены поворотные рамки с приводом от пневмоцилиндров и с шарнирно закрепленными на них контактными колодками, упирающимися в торцевые поверхности ступиц передних колес автомобиля и связанными с индикаторами.

Рама механизма измерения связана шарнирно двумя продольными штангами с механизмом базирования по заднему мосту автомобиля, содержащем поперечную балку, на концах которой установлены поворотные рычаги с приводом от пневмоцилиндров и с закрепленными на них конусными наконечниками, входящими в центровочные отверстия полуосей заднего моста.

Такая конструкция устройства позволяет исключить влияние всех погрешностей деталей и узлов автомобиля на точность регулировки угла сходимости передних колес, при этом выдерживается требование по положению спицы 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 показан схематично вид сверху на автомобиль и предлагаемое устройство для демонстрации учета влияния погрешностей установки заднего моста.

Устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля содержит механизм 1 нагружения передней подвески 2 автомобиля, механизм 3 измерения угла сходимости передних колес и механизм 4 базирования по заднему мосту 5 автомобиля. Механизм 1 нагружения имеет основание 6, два пневмоцилиндра 7, на штоках которых установлены упоры 8 для взаимодействия со ступицами 9 передних колес и два захвата 10 для крепления устройства на автомобиле.

Механизм 3 измерения угла состоит из рамы 11, установленной на основании 6 шарнирно на двух винтах 12 с коническими концами. На концах рамы 11 установлены на винтах 13 с коническими концами поворотные рамки 14, на которых шарнирно установлены контактные колодки 15, упирающиеся в торцевые поверхности ступиц 9 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 состоит из поперечной балки 18, связанной шарнирно двумя продольными штангами 19 с рамой 11 механизма 3 измерения. На концах поперечной балки 18 установлены поворотные рычаги 20 с приводом от пневмоцилиндров 21. На концах рычагов 20 закреплены конусные наконечники 22, входящие в центровочные отверстия полуосей 23 заднего моста.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают снизу на автомобиль, находящийся на сборном конвейере в подвешенном состоянии и у которого задняя подвеска выполнена в виде заднего моста с двумя полуосями, например ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107. 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 путем ввода конусных наконечников 22 в центровочные отверстия полуосей 23 заднего моста с помощью пневмоцилиндров 21. Включаются пневмоцилиндры 7, упоры 8 упираются в ступицы 9 передних колес и поднимают их до положения, соответствующего статистическому положению при номинальной нагрузке автомобиля. Затем включаются пневмоцилиндры 17, рамки 14 поворачиваются и колодки 15 прижимаются к торцевым поверхностям ступиц 9. Индикаторы 16 показывают положение, занимаемое колодками 15 и, следовательно, угловое положение ступиц 9. Руководствуясь показаниями индикаторов, операторы, регулируя длину 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 устройство снимают с автомобиля и устанавливают на очередной автомобиль. Для облегчения перестановок устройство можно смонтировать на тележку, снабженную пневмоподъемником.

Исследуя как при различных отклонениях деталей и узлов автомобиля устройство позволяет исключить влияние этих отклонений.

При смещении заднего моста 5 от номинального расположения на автомобиле (фиг. 4) коррекция регулировки угла сходимости ступиц передних колес осуществляется следующим образом. При перекосе заднего моста в горизонтальной плоскости балка 18 поворачивается на тот же угол и поворачивает на тот же угол раму 11 измерительного механизма, так как четырехзвенник 18, 19, 11, 19 образует параллелограмм, в котором звенья 11 и 18 всегда параллельны. Следовательно, ступицы 9 передних колес будут отрегулированы относительно повернутого на нужный угол измерительного механизма, и при качении автомобиля по прямой пути передних и задних колес будут параллельны.

При смещении заднего моста 5 вперед-назад и вправо-влево положение рамы 18 не меняется, т.е. такие смещения заднего моста на регулировку ступиц 9 не влияют.

При несоосности двух полуосей 23 заднего моста (фиг.4) балка 18 устанавливается перпендикулярно биссектрисе 24 угла между полуосями 23 (или угла между торцами ступиц задних колес), а рама 11 также установится перпендикулярно этой биссектрисе, т. е. будет выдержано условие: биссектриса угла между торцами ступиц задних колес параллельна биссектрисе 25 угла между торцами ступиц передних колес. Деформации основания 6 от сил нагружения не влияют на показания индикаторов 16, т.к. они установлены на рамках 14 и раме 11, которые не подвержены силам нагружения.

Точность базирования на автомобиле основания 6 с помощью захватов 10 также не влияет на результаты регулировки угла сходимости, т.к. смещение и перекосы основания 6 не вызывают изменения углового положения рамы 11 механизма измерения.

Устройство позволит повысить точность регулировки угла сходимости передних колес автомобиля путем исключения влияний деформаций и погрешностей базирования устройства и отклонения деталей автомобиля.

Использование: регулировка угла сходимости управляемых колес автомобилей, в частности легковых. Задача: повышение точности регулировки путем исключения влияния деформаций от сил нагружения и исключения погрешностей от отклонений базовых элементов кузова, а также путем учета отклонений положения заднего моста и учета несоосности его полуосей. Сущность изобретения: устройство содержит механизм нагружения и механизм измерения угла сходимости передних колес. Механизм измерения угла установлен шарнирно на основании механизма нагружения и содержит раму, на концах которой установлены поворотные рамки с приводом от пневмоцилиндров и с шарнирно закрепленными на них контактными колодками, упирающимися в торцевые поверхности ступиц передних колес автомобиля и связанными с индикаторами. Рама механизма измерения связана шарнирно двумя продольными штангами с механизмом базирования по заднему мосту автомобиля, содержащим поперечную балку, на концах которой установлены поворотные рычаги с закрепленными на них конусными наконечниками, входящими в центровочные отверстия полуосей заднего моста. 4 ил.

Устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля, содержащее основание, смонтированные на нем механизм нагружения, включающий в себя два пневмоцилиндра и упоры для взаимодействия со ступицами передних колес, установленные на штоках пневмоцилиндров, захваты для крепления устройства на автомобиле и механиз измерения угла сходимости, включающий в себя рамки и индикаторы, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом базирования относительно заднего моста, состоящим из поперечной балки и рычагов, установленных на концах этой балки с возможностью поворота приводами и несущих на свободных концах конусные наконечники для взаимодействия с центровочными отверстиями полуосей заданного моста, а механизм измерения угла сходимости состоит из рамы, шарнирно закрепленной на основании, на концах которой установлены с возможностью поворота приводами указанные рамки, колодок для взаимодействия с торцевыми поверхностями ступиц передних колес, шарнирно закрепленных на рамках и соединенных с индикаторами, при этом рама шарнирно соединена двумя продольными штангами с поперечной балкой.