ПЕРЕДВИЖНОЙ ПРИЦЕП-СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ, РЕГУЛИРОВКИ, РЕМОНТА, УСТАНОВКИ УГЛОВ СХОЖДЕНИЯ И РАЗВАЛА КОЛЕС АВТОМОБИЛЕЙ Российский патент 2012 года по МПК G01M17/13 

Изобретение относится к транспортным или полутранспортным устройствам в части того, что оно передвигается как прицеп-трейлер, а при работе как стенд устанавливается на гидроопоры неподвижно, а также относится к области машиностроения и эксплуатационным ремонтам, в частности к контрольно-измерительным, испытательным, диагностическим, ремонтно-сервисным устройствам для измерения и регулирования углов схождения и развала установки как передних, так и задних колес автомобиля, и проведения комплекса ремонтных, профилактических, диагностических и отладочных работ, приводящих транспортное средство до сертифицированного качества в соответствии с международными стандартами.

Известно устройство как стенд для испытания автомобилей неподвижного типа, содержащее испытательные подпружиненные тележки с датчиками поперечного перемещения и подпружиненные тяги с шарнирно закрепленными на них роликовыми тележками и с датчиками углов поворота (см. а.с. №491863, МКл G01M 17/06, опубликовано 15.11.1975 г., бюллетень №42).

Недостатком данного устройства является сложность и неточность механических устройств для привода роликовых тележек («беговых барабанов»), стенд неподвижный и занимает место в технологическом помещении.

Известно устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, являющееся транспортным средством с встроенным устройством, обеспечивающим автоматическое регулирование схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения (см. патент РФ №2309078, B62D 6/04, B62D 17/00, G01M 17/06, опубликован 27.10.2007 г.), относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения для обеспечения минимального износа шин этих колес, снижения сопротивления движению и расхода топлива.

Недостатком данного устройства для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения (см. патент РФ №2309078, B62D 6/04, B62D 17/00, G01M 17/06, опубликован 27.10.2007 г.), является необходимость устанавливать это устройство на автомобиль и регулировать параметры схождения колес в движении для каждого диагностируемого автомобиля, а затем необходимость демонтажа этого устройства или использование его постоянно как принадлежность к автомобилю.

Известно устройство как стенд для регулировки углов установки колес автомобиля (см. патент РФ №2219513, G01M 17/06, G01B 5/24, опубликован 20.12.2003 г.), относится к области машиностроения, в частности к контрольно-измерительной технике по регулированию углов установки управляемых колес транспортного средства (что аналогично с понятием - схождение и развал углов управляемых колес), и может быть использовано на автосборочных и авторемонтных заводах (или сервисных предприятий ремонта и обслуживания автомобилей) для регулировки углов установки как передних, так и задних колес автомобиля, содержащий установленные на общей станине четыре одинаковые секции, каждая из которых имеет в своем составе блок спаренных барабанов, выполненных вращающимися от принудительного привода с возможностью независимого свободного перемещения в плоскости, перпендикулярной продольной оси автомобиля; измерительный блок, работающий в канале измерения угла перекоса оси автомобиля относительно оси стенда и каналах измерений углов схождения и развала; измерительное коромысло, не имеющее жесткой связи с колесом и выполненное на шарнире в виде щупа с тремя роликами, расположенными под углом 120°, контактирующими с боковой поверхностью колеса вне зоны деформации от барабанов, на стенде также имеются боковые фиксирующие упоры и направляющие ролики.

Недостатком данного устройства как стенда для регулировки углов установки колес автомобиля (см. патент РФ №2219513, G01M 17/06, G01B 5/24, опубликован 20.12.2003 г.) является то, что колесо опирается на два беговых барабана и это не позволяет измерить и отрегулировать их по длине базы колес автомобиля в широком диапазоне различных типов автомобилей, низкая точность первичного измерения и невозвозможность регулировки и последующих измерений доведения базы колес до полной прямоугольности относительно кузова, относительная сложность устройства при невозможности его перестроения на другие размеры колеи и базы колесной формулы типажа легковых автомобилей.

Известно устройство как стенд для регулировки углов установки колес автомобиля (см. патент РФ №2310181, G01M 17/06, опубликован 10.11.2007 г.), относится к области машиностроения, в частности к контрольно-измерительной технике по регулированию углов установки управляемых колес транспортного средства (что аналогично с понятием - схождение и развал углов управляемых колес), и может быть использовано на автосборочных и авторемонтных заводах (или сервисных предприятий ремонта и обслуживания автомобилей) для регулировки углов установки как передних, так и задних колес автомобиля, содержащий закрепленные на станине четыре секции, каждая из которых содержит блок спаренных барабанов, состоящих из опирающихся на основание четырех подшипниковых узлов в виде плавающих сепараторов с шариками, установленной на них каретки с жестко закрепленными ведущим со встроенными внутрь электродвигателем и редуктором и ведомым барабанами, на основании также расположены фиксаторы и впереди по ходу движения - хвостовик с направляющим подвижным пальцем, а на каретке - хвостовик с пазом, установленный на платформе с возможностью независимого свободного перемещения, измерительный блок, работающий в канале измерения угла перекоса оси автомобиля относительно оси стенда и канала измерения углов схождения и развала, измерительное коромысло, не имеющее жесткой связи с колесом и выполненное на шарнире в виде щупа с тремя роликами, расположенными под углом 120°, контактирующими с боковой поверхностью колеса вне зоны деформации от барабанов, стенд также оснащен механизмом установки в виде боковых фиксирующих упоров, эстакады и направляющих роликов, системой управления и измерения с помощью ЭВМ.

Недостатком данного устройства как стенда для регулировки углов установки колес автомобиля (см. патент РФ №2310181, G01M 17/06, опубликован 10.11.2007 г.) является то, что колесо опирается на два беговых барабана и это не позволяет измерить и отрегулировать их по длине базы колес автомобиля в широком диапазоне различных типов автомобилей, низкая точность первичного измерения и невозвозможность регулировки и последующих измерений доведения базы колес до полной прямоугольности относительно кузова, относительная сложность устройства при невозможности его перестроения на другие размеры колеи и базы колесной формулы типажа легковых автомобилей.

Технический результат предлагаемого передвижного прицеп-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей является повышение точности измерений до международных стандартов, обеспечение измерений, диагностики, регулировки, фиксации параметров и выдачи гарантирующих документов схождения и развала колес автомобиля на месте жительства владельца и в условиях стационарных ходовых режимах на беговых вращающихся барабанах.

Технический результат предлагаемого передвижного прицеп-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей достигается тем, что стенд снабжен передвижной платформой прицепа-трейлера и вагон-стендовым оборудованием, беговыми барабанами, имеющими нониусные измерительные планки для продольного и поперечного передвижения барабанов-электроприводов постоянного тока для каждого колеса, барабаны оборудованы четырьмя дорожками с шестью пьезодатчиками на каждой, две для нормального и две для тангенциального давления-реакции от колеса к беговой поверхности барабанов, двумя боковыми щеками по краям барабана с шестью пьезодатчиками, охватывающими шину колеса с внутренней стороны, снабжен кольцевым контактно-щеточным устройством от каждой дорожки барабана и щек, позволяющим передать и измерить сигнал от пьзодатчиков на четырех осциллографах с применением ПК ЭВМ, каждый беговой барабан смонтирован в стяжном коробе с электровинтовым приводом перемещения вдоль платформы стенда, беговой барабан сидит на шлицевом вале и имеет возможность поперечного перемещения от рук наладчика для установки необходимой колеи, а также подъемным тельфером и гидравлически опускающейся платформой - ямой под автомобилем.

Передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей обепечивает точность измерений углов схождения и развала установки как передних, так и задних колес в пределах плюс, минус 0,000005 м, а также обеспечивает контроль измерения, диагностику, регулировку, фиксацию параметров непрерывно - в процессе вращения беговых барабанов. Передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей расположен на платформе подвижного прицепа-трейлера грузоподъемностью до 10 т, и позволяет выдачу результирующих документов схождения и развала колес автомобиля на месте жительства владельца или в условиях стационарных ходовых испытаний на беговых вращающихся барабанах, имеющих конструктивную возможность изменять координатную геометрию последних под конкретную базу и колею от 2000 мм - база и 1200 мм - колея до 3600 мм - база и 1800 мм - колея, а также с максимальной нагрузкой на каждый беговой барабан от колес до 1500 кг. Беговые барабаны передвижного прицеп-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей оборудованы шестью пьезометрическими датчиками в четыре дорожки, две для нормального и две для тангенциального давления-реакции от протектора колеса, а боковые щеки, способные подниматься ребордой, также снабжены шестью пьезометрическими датчиками радиального крепления для определения бокового давления-реакции щек от набегающего или сбегающего давления на резину шины колеса. Передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей снабжен опускающимся вниз под автомобиль рабочим местом работающего наладчика, испытателя или ремонтника, попеременно меняющимися местами, для проведения необходимого регулирования рулевых и рамных тяг под автомобилем в процессе вращения его колес на барабанах до того момента, пока на осциллографах не исчезнут полностью или не примут незначительно малых величин тангенциальные сигналы реакций пьезометрических датчиков от колес. Далее тяги контргайками жестко фиксируются, и доводка параметров схождения до нормы оформляется протоколом измерений для заказчика.

На фиг.1 изображен передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей.

На фиг.2 изображен промышленным образом выпускаемые прицепы на базе платформы которого возможно смонтировать передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей согласно фигуре 1.

На фиг.3 изображен пример оформления передвижного прицеп-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей в закрытом виде для эксплуатации его в холодное время года.

На фиг.4 изображен вид с верху на стяжной короб одного бегового барабана, показывающий его независимость от остальных коробов.

На фиг.5 изображен поперечный разрез передвижного прицеп-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей по осям беговых барабанов.

На фиг.6 изображен беговой барабан снятый со шлицевого вала и без контактных дисков щеточного устройства для снятия сигналов реакции от колеса автомобиля.

Передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей работает следующим образом. Прицеп-трейлер 1 предварительно устанавливается на гидравлические опоры 2 с приводом от гидросиловой установки 3, отрывают его от грунта передвижных колес платформы, опускаются и выставляются заездные наклонные сходни 4, 5. Автомобиль заезжает внутрь вагона-стенда по направляющим дорожкам 6 и на устройства, состоящие из бегового барабана 7, тягового электродвигателя 8, редуктора и шрусового карданного вала 9, смонтированных в передвижном стяжном коробе 10, имеющем электровинтовой привод 11, а затем закрепляется растяжными тросами и упорами 12 от невозможности линейного перемещения и, при необходимости, имеет возможность подъема тельфером 13 для более точной установки на беговые барабаны. После чего проверяется и измеряется геометрия фактического расположения колес на барабанах и, при необходимости, регулируется и выправляется геометрия установки подвески каждого колеса на образующие точки касания беговой полосы и боковыми щеками путем нониусного перемещения 14 бегового барабана вперед или назад. Производится пуск двигателей беговых барабанов от электроэнергии дизель-генератора 15, или для какого-либо одного колеса, и измеряются, диагностируются параметры вращения, обкатывания, юза при трении протектора колеса о беговую полосу барабана и боковых щек. Если геометрия координат расположения подвесок колес относительно кузова автомобиля имеет прямоугольную форму, то этот момент можно зафиксировать документально. Если нет прямоугольности, а есть параллерограммность или трапециевидное расположение подвесок колес относительно кузова, то стенд имеет возможность размерного определения и правки-доводки геометрии до нормального состояния. На осциллографе 16, от реакции пьезодатчиков, при испытании обкатки колеса по барабану, будет виден характер трения протектора о поверхности беговых полос и щек в виде «нормальных сигналов» пробуксовывания и «тангенциальных сигналов» поперечного (юзового бокового) трения. Путем регулирования рулевых тяг и крепежных тяг наладчиком, который располагается прямо под автомобилем в канаве 17, устанавливаются углы развала и схождения так, чтобы колесо вращалось на барабане без поперечных (юзовых боковых) трений от привода барабанов. Далее выключается дизель-генератор и запускается двигатель автомобиля, включается сцепление и передача автомобиля, колеса его начинают вращать беговые барабаны, а тяговые двигатели их вырабатывают нагрузочную электроэнергию, которая гасится на реостат 18. Теперь можно измерять работу колес под действием нагрузочных характеристик противодействующего привода барабанов в режиме генераторов, «имитируя» различные скорости движения по горизонтальному пути, на подъеме или на спуске, это дает возможность контроля углов схождения и развала в процессе движения и одновременно выявить разность диаметров колес, если износ их неравномерен.

Передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей позволяет в порядке «сервиса» приехать к потребителю домой, в сельские районы и отладить весь комплекс параметров схождения и развала колес, геометрии расположения подвесок колес, режимов работы двигателя простых и полноприводных автомобилей на всех скоростных и нагрузочных режимах работы автомобиля прямо рядом с местом жительства владельца автомобиля, что исключает необходимость автовладельцу выезжать в расположения автосервисных организаций для выполнения нужных работ на испытательном оборудовании где-либо в городе.

На платформе прицепа-трейлера установлен стенд, снабженный беговыми барабанами. Каждый барабан оборудован индивидуальным нагрузочным и тормозным электроприводом постоянного тока. Каждый барабан снабжен метрологической регулировкой установки геометрии на раме платформы таким образом, чтобы при заезде автомобиля на стенд можно было бы точно выставить точки касания образующих барабанов и баз протекторов колес автомобиля или точно измерить величину перекосов геометрии передних и задних колес. Стенд снабжен растяжно-упорными устройствами закрепления массы кузова автомобиля от линейного сдвига в процессе его «движения» на барабанах, оставаясь на месте и работая на всех ходовых режимах вращения колес по скорости. Технический результат - повышение точности измерений и установки колес. 6 ил.

Передвижной стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки углов схождения и развала колес автомобилей, отличающийся тем, что стенд снабжен передвижной платформой прицепа-трейлера и вагон - стендовым оборудованием, беговыми барабанами, имеющими нониусные измерительные планки для продольного и поперечного передвижения барабанов-электроприводов постоянного тока для каждого колеса, барабаны оборудованы 4 дорожками с 6 пьезодатчиками на каждой, 2 для нормального и 2 для тангенциального давления - реакций от колеса к беговой поверхности барабанов, 2 боковыми щеками по краям барабана с 6 пьезодатчиками, охватывающими шину колеса с внутренней стороны, снабжен кольцевым контактно-щеточным устройством от каждой дорожки барабана и щек, позволяющим передать и измерить сигнал от пьезодатчиков на 4 осциллографах с применением ПК ЭВМ, каждый беговой барабан смонтирован в стяжном коробе с электровинтовым приводом перемещения вдоль платформы стенда, беговой барабан сидит на шлицевом валу и имеет возможность поперечного перемещения от рук наладчика для установки необходимой колеи, а также подъемным тельфером и гидравлически опускающейся платформой - ямой под автомобилем.