ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОРМОЗОВ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2002 года по МПК B60T17/22 G01M17/07 

Изобретение относится к техническому диагностированию машин, в частности к конструкции силоизмерительных стендов для проверки и испытания тормозных систем автомобилей, автобусов, колесных тракторов и других автотранспортных средств. Кроме того, оно может быть использовано для диагностирования военных транспортных, тяговых и боевых колесных машин.

Стенды для испытания тормозов широко используются при техническом диагностировании и осмотре колесных транспортных средств. Известны устройства для диагностирования тормозов автомобилей [1, 2].

Недостатком указанных устройств является то, что они имеют сложную конструкцию, в частности оборудованы электронными и электромагнитными системами. В связи с этим усложнена технология диагностирования машин.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является силовой стенд для проверки тормозов автомобилей типа К-207, содержащий расположенные на раме две одинаковые секции для установки левого и правого колес испытываемой оси автотранспортного средства. При этом каждая секция снабжена двумя роликами, кинематически связанными между собой посредством цепной передачи, приводом указанных роликов и измерителем тормозной силы [3].

Недостатком известной конструкции является то, что она сложна, электроопасна, мало приспособлена к транспортированию и использованию в полевых условиях, проверка тормозов осуществляется в скоростном режиме. Кроме того, она предназначена для диагностирования только автомобилей и в связи с этим не обладает универсальностью.

Задачей изобретения является создание универсального гидромеханического силоизмерительного стенда для испытания тормозов, имеющего простую конструкцию, приспособленную к транспортированию и использованию в полевых условиях.

Сущность изобретения заключается в следующем. Привод роликов каждой секции осуществлен гидравлическим домкратом, который размещен горизонтально и жестко присоединен основанием к раме секции. В качестве измерителя тормозной силы использован манометр, скоммутированный с подпоршневой полостью рабочего цилиндра домкрата. Шток домкрата посредством зубчатой реечной передачи и приводного вала кинематически связан с осью одного из роликов. Соединение приводного вала с указанной осью выполнено при помощи компенсирующей муфты. Домкрат снабжен гидробаком, размещенным над резервуаром. Полость гидробака сообщена с резервуаром домкрата. На приводном валу установлен тормоз, который может быть совмещен с компенсирующей муфтой. Кроме того, на приводном валу после зубчатой реечной передачи размещена сцепляемая муфта в виде муфты обратного хода. При этом рейка зубчатой реечной передачи и корпус домкрата соединены пружиной растяжения. Шкала манометра проградуирована в кгс или в Н. Манометр выполнен с фиксатором максимального давления и контактным - с возможностью давать электросигнал на компьютер.

На фиг. 1, 2 изображен гидромеханический силоизмерительный стенд для диагностирования тормозов автотранспортных средств. Он состоит из двух одинаковых секций для установки левого и правого колес испытываемой оси автотранспортного средства (фиг.1 - вид сверху на стенд, фиг.2 - принципиальная схема секции). Указанные секции размещены на раме 1 и имеют возможность перемещения вдоль ее длинной стороны, что необходимо для расстановки секций в соответствии с колеей колес обслуживаемого автотранспортного средства. Каждая секция смонтирована на отдельной раме и содержит два рифленых ролика 2, кинематически связанных между собой цепной передачей 8; два взъездных мостика 3 с рифлеными поверхностями, присоединенных к раме секции шарнирно (не показано); гидравлический домкрат, размещенный горизонтально и жестко присоединенный посредством основания 19 к раме секции; манометр 5, скоммутированный с подпоршневой полостью рабочего цилиндра 17 домкрата; зубчатую реечную передачу 13; приводной вал 10. При этом шток 15 домкрата посредством зубчатой реечной передачи 13 и вала 10 кинематически связан с осью одного из роликов 2. Соединение приводного вала 10 с указанной осью осуществлено при помощи компенсирующей муфты 9. Для предотвращения прокручивания роликов 2 в момент съезда с них автотранспортного средства, предварительно установленного на стенд колесами ведущей оси, на валу 10 установлен тормоз 12, который для упрощения конструкции может быть совмещен с компенсирующей муфтой 9 (не показано). Для обеспечения надежности функционирования домкрат каждой секции снабжен гидробаком 14, размещенным над резервуаром 18. Полость гидробака 14 сообщена с резервуаром 18 домкрата. Для возврата штока 15 домкрата в исходное положение с целью повторного воздействия на колеса автотранспортного средства на валу 10 после зубчатой реечной передачи 13 размещена сцепляемая муфта 11 в виде муфты обратного хода. При этом рейка зубчатой реечной передачи 13 и корпус домкрата соединены пружиной растяжения 16. Манометр 5 может быть выполнен с фиксатором максимального давления и контактным - с возможностью давать электросигнал на компьютер (не показано). Шкала манометра 5 проградуирована в кгс или в Н пропорционально давлению в подпоршневой полости цилиндра 17 домкрата (не показано). На панели каждой секции размещены манометр 5, рукоятка 4 управления тормозом 12, рукоятка 6 привода домкрата и рукоятка 7 управления перепускным краном 20 домкрата.

Принцип работы стенда следующий. При покачивании рукоятки 6 привода домкрата из одного крайнего положения в другое в подпоршневой полости насоса 22 создается попеременно разрежение и нагнетание. При разрежении масло из резервуара 18 через впускной клапан 21 домкрата поступает в подпоршневую полость насоса 22. При нагнетании масло из подпоршневой полости насоса 22 через выпускной клапан 23 поступает в подпоршневую полость рабочего цилиндра 17. При этом перепускной кран 20 закрыт, тормоз 12 отключен. Одновременно под действием гидростатического давления и всасывающего эффекта насоса 22 масло из гидробака 14 поступает в резервуар 18. В подпоршневой полости цилиндра 17 домкрата создается избыточное давление, под действием которого шток 15 выдвигается и перемещает в этом же направлении рейку зубчатой реечной передачи 13. При этом пружина 16 растягивается, зубчатое колесо указанной передачи повертывается и приводит во вращение вал 10. Далее движение передается через сцепляемую 11 и компенсирующую 12 муфты на ось одного из роликов 2, с которого через цепную передачу 8 - на другой ролик 2. В результате поступательное движение штока 15 домкрата преобразуется во вращательное движение роликов 2, которые при достижении достаточного крутящего момента повертывают (срывают) испытываемое колесо автотранспортного средства. При этом манометр 5 фиксирует максимальное давление масла в подпоршневой полости цилиндра 17, что пропорционально тормозной силе, и передает соответствующий электрический сигнал на компьютер. После обнаружения повертывания (срыва) колеса открывают перепускной кран 20. Срабатывает сцепляемая муфта 11, шток 15 домкрата вместе с рейкой зубчатой реечной передачи 13 возвращается под действием силы упругости пружины 16 в исходное положение. Масло из подпоршневой полости цилиндра 17 под действием избыточного давления, создаваемого силой упругости пружины 16, поступает в гидробак 14 через кран 20 и резервуар 18. При совершении обратного хода штока 15 и кинематически связанных с ним конструктивных элементов, образующих в совокупности с домкратом гидромеханическую систему секции, ролики 2 и колесо автотранспортного средства, установленное на них, остаются неподвижными. Закрывают кран 20 и при необходимости вновь производят измерение в той же последовательности или ту же работу выполняют на другой секции стенда.

При подготовке стенда к работе заправляют гидробаки 14 обеих секций маслом, рукоятками 4 включают тормоза 12, закрывают перепускные краны 20 и прокачивают домкраты рукоятками 6 с целью удаления воздуха из гидросистемы. Прокачивание прекращают при обнаружении возрастающего усилия на рукоятке 6 привода домкрата. В случае выхода штока 15 из цилиндра 17 открывают перепускной кран 20: шток 15 вместе с сопряженными с ним элементами возвращается в исходное положение. Закрывают краны 20 и стенд готов к работе.

Порядок проведения на стенде диагностических операций следующий. Устанавливают на стенд автотранспортное средство своим ходом, например, вначале колесами передней оси. Передние колеса, перекатываясь, поднимаются во взъездным (наклонным) мостикам 3 и затем плавно опускаются на ролики 2. Выключают рукояткой 4 тормоз 12 на одной из секций и приступают к диагностированию.

Проверяют и при необходимости регулируют свободный ход педали тормоза.

Замеряют усилие сопротивления качению. Рукояткой 6 приводят в действие домкрат до начала повертывания колеса и в этот момент манометр 5 фиксирует максимальное давление, соответствующее максимальному усилию сопротивления качению. Открывают кран 20 и гидромеханическая система секции автоматически приводится в исходное положение. Затем кран 20 закрывают. При необходимости регулируют положение тормозных колодок и затяжку подшипников, после чего производят повторную проверку. Аналогичную работу выполняют на другой секции стенда.

Проверяют эллипсность тормозных барабанов (далее порядок диагностирования показан на примере автотранспортного средства с механическим или гидравлическим тормозным приводом). Для этого устанавливают педаметр на педаль тормоза и нажимают на нее с заданным усилием, например, 20 кгс. Приводят в действие домкрат и замеряют тормозную силу в момент повертывания колеса. Отпускают педаль тормоза. Открывают кран 20 - приводят гидромеханическую систему секции в исходное положение, после чего кран 20 закрывают. На колесе (шине) наносят мелом метку. Домкратом секции повертывают колесо ориентировочно на пол-оборота. Снова открывают кран 20 и приводят гидромеханическую систему секции в исходное положение. Затем кран 20 закрывают. Нажимают на педаль тормоза с тем же усилием, замеряют тормозную силу и приводят указанную систему секции в исходное положение. Эллипсность тормозного барабана определяют по разности полученных значений тормозных сил. При необходимости снимают барабан и растачивают его до заданного диаметра. Такую же работу выполняют на другой секции стенда.

Измеряют тормозную силу при максимальном заданном усилии на педали тормоза. Работу производят в последовательности, соответствующей проверке эллипсности тормозных барабанов. При этом выполняют по одному-два измерения на каждой секции. В случае измерения с повтором определяют среднее значение тормозной силы по каждому колесу. Находят разность тормозных сил левого и правого колес. При необходимости регулируют положение тормозных колодок.

Для получения более точного диагноза аналогичным образом снимают тормозную диаграмму: зависимость тормозной силы от давления на педаль тормоза. По найденным зависимостям оценивают состояние тормозов, например тормоз исправен, привод срабатывает медленно, мал зазор между поверхностями трения, плохое оттормаживание.

Проверяют действие стояночной тормозной системы. Для этого затягивают рычаг стояночного тормоза до установленного положения и измеряют тормозные силы обоих колес передней оси. Полученные данные фиксируют. Гидромеханическую систему секций приводят в исходное положение. Окончательную оценку стояночной тормозной системы производят после выполнения такой же операции на других осях транспортного средства. По результатам измерений находят сумму тормозных сил и в соответствии с этим делают заключение о техническом состоянии стояночной тормозной системы.

На этом диагностирование тормозов передней оси может быть завершено. Включают тормоз 12, если автотранспортное средство оборудовано приводной передней осью. Указанное средство съезжает со стенда, после чего его устанавливают на стенд другой осью таким же образом, как и передней. Диагностирование тормозов этой оси производят в аналогичном порядке.

Испытания автотранспортных средств, снабженных пневматическим приводом тормозов, отличаются от изложенной методики тем, что их проводят при заданном давлении воздуха в пневмосистеме.

Проверку тормозов тракторов, других транспортных, тяговых и боевых колесных машин также производят в изложенном выше порядке. При этом учитывают особенности устройства их тормозных систем.

В процессе диагностирования информация может быть получена по двум каналам: оператором по показаниям манометра, а также зафиксирована компьютером (если манометр выполнен с возможностью давать электросигнал на компьютер). В соответствии с этим обработка информации может быть произведена как оператором, так и компьютером в виде распечатки с указанием диагноза.

При подготовке к транспортированию стенд демонтируют. При этом от рамы каждой секции отсоединяют взъездные мостики 3, секции в сборе отделяют от рамы 1 стенда. Указанные части малогабаритны и каждая из них имеет небольшую массу. Монтируют стенд в обратном порядке на ровной асфальтированной или бетонной площадке, в полевых условиях - на деревянный настил, уложенный в грунт или размещенный на гравийной площадке.

Предложен универсальный гидромеханический силоизмерительный стенд для диагностирования тормозов автомобилей, автобусов, тракторов, других транспортных, тяговых и боевых колесных машин. Он имеет простую конструкцию, приспособленную к транспортированию и использованию в полевых условиях. Процесс диагностирования тормозов осуществлен в статике. Стенд приводится в действие обычным гидравлическим домкратом. Измерителем тормозной силы является манометр, скоммутированный с подпоршневой полостью рабочего цилиндра домкрата. Обеспечена возможность проведения повторных измерений за счет автоматического возврата гидромеханической системы каждой секции стенда в исходное положение. Предусмотрено оснащение стенда компьютерной системой для сбора, хранения и обработки диагностической информации.

Источники информации
1. А.с. СССР 1600993, 5 В 60 Т 17/22, G 01 М 17/00, 08.02.88.

2. А.с. СССР 1474506, 4 G 01 M 17/00, 03.09.87.

3. Аринин И.Н. Диагностирование технического состояния автомобиля. - М.: Транспорт, 1978, - с.121-125 - прототип.

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для диагностирования тормозных систем колесных транспортных средств. Стенд для диагностирования тормозов содержит расположенные на раме две секции для установки колес испытываемой оси автотранспортного средства. Каждая секция снабжена двумя рифлеными роликами, кинематически связанными между собой цепной передачей. Привод роликов каждой секции выполнен в виде гидравлического домкрата, размещенного горизонтально и жестко присоединенного основанием к раме секции. Измеритель тормозной силы выполнен в виде манометра, скоммутированного с подпоршневой полостью рабочего цилиндра домкрата. Манометр выполнен с фиксатором максимального давления и контактным - с возможностью давать электросигнал на компьютер. Шкала манометра выполнена с возможностью давать показания тормозной силы пропорционально давлению в подпоршневой полости рабочего цилиндра домкрата. Шток домкрата посредством зубчатой реечной передачи и приводного вала кинематически связан с осью одного из роликов через компенсирующую муфту и муфту обратного хода. На приводном валу установлен тормоз, совмещенный с компенсирующей муфтой. Техническим результатом является упрощение конструкции стенда, адаптивность к транспортировке и использованию в полевых условиях. 6 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Гидромеханический силоизмерительный стенд для диагностирования тормозов автотранспортных средств, содержащий расположенные на раме две одинаковые секции для установки левого и правого колес испытываемой оси автотранспортного средства, при этом каждая секция снабжена двумя рифлеными роликами, кинематически связанными между собой цепной передачей, приводом указанных роликов и измерителем тормозной силы, отличающийся тем, что привод роликов каждой секции выполнен в виде гидравлического домкрата, размещенного горизонтально и жестко присоединенного основанием к раме секции, измеритель тормозной силы - в виде манометра, скоммутированного с подпоршневой полостью рабочего цилиндра домкрата, при этом шток домкрата посредством зубчатой реечной передачи и приводного вала кинематически связан с осью одного из роликов, соединение приводного вала с указанной осью осуществлено при помощи компенсирующей муфты. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что домкрат снабжен гидробаком, размещенным выше резервуара домкрата, при этом полость гидробака сообщена с указанным резервуаром. 3. Стенд по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на приводном валу установлен тормоз. 4. Стенд по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что тормоз совмещен с компенсирующей муфтой. 5. Стенд по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что на приводном валу после зубчатой реечной передачи размещена сцепляемая муфта в виде муфты обратного хода, при этом рейка зубчатой реечной передачи и корпус домкрата соединены пружиной растяжения. 6. Стенд по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что манометр выполнен с фиксатором максимального давления и контактным - с возможностью давать электросигнал на компьютер. 7. Стенд по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что шкала манометра выполнена с возможностью давать показания тормозной силы - проградуирована в кгс или в Н пропорционально давлению в подпоршневой полости рабочего цилиндра домкрата.