КОМПЛЕКС ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЮФТОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2023 года по МПК G01M17/04 

Изобретение относится к оборудованию для испытания транспортных средств, а именно к комплексным стендам для определения люфтов элементов передней и задней подвески автомобиля.

Известен вибростенд для определения люфтов подвесок автомобиля, содержащий плиту, на которой установлен подвижный стол, жестко соединенный с механизмом перемещения по двум взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости и опирающийся на плиту через демпфированные подшипники качения поступательного движения. Механизм перемещения стола расположен под плитой, закреплен на ней и имеет для каждой оси перемещения систему цилиндрических направляющих и пневмоцилиндр. Пневмоцилиндр обеспечивает возвратно-поступательное движение стола вместе с установленным на него колесом автомобиля, при этом элементы подвески автомобиля перемещаются в пределах люфтов, имеющихся в соединениях. Величина люфта в каждом соединении определяется визуально (RU №18580 МПК G01M 17/06, 2001 г.).

Известен люфт-детектор, содержащий основание, на котором установлен подвижный стол, опирающийся на основание через демпфированные подшипники качения поступательного движения с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающий по каждой оси перемещения пневмоцилиндр и направляющие механизмы (RU №70990 МПК G01M 17/04, G01M 17/06, 2008 г). Пневмоцилиндр соединен со столом через пару прямозубых зубчатых реек, сцепленных между собой и установленных с возможностью относительного перемещения вдоль зубьев, при этом одна рейка жестко соединена со столом, другая установлена на штоке пневмоцилиндра. Направляющие состоят из двух зубчатых реек с зубьями, расположенными вдоль разных осей перемещения стола, одна из которых закреплена на столе, а другая на основании, и расположенного между ними двухстороннего зубчатого элемента, сцепленного с обеими этими рейками. Недостаток: при наезде колеса автомобиля стол способен приподниматься, при этом рейки в некоторых парах могут выйти из зацепления друг с другом. При дальнейшем воздействии колеса автомобиля стол может повернуться вокруг вертикальной оси, тогда при опускании стола зубья одной рейки могут не совпадать со впадинами другой рейки, т.е. рейки не войдут в прежнее зацепление. В таком состоянии определение люфтов невозможно. Для того, чтобы исправить положение реек, автомобиль необходимо переустанавливать.

Наиболее близким к заявляемому является техническое решение по патенту RU 105447 U1 G01M 17/04 (2006.01) опубл. 10.06.2011 г., по которому ЛЮФТ-ДЕТЕКТОР, содержащий основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающий по каждой оси перемещения пневмоцилиндр, а также направляющие механизмы, отличающийся тем, что на штоке пневмоцилиндра смонтирован в вертикальном положении палец, нижний конец которого введен в первую П-образную направляющую, установленную на основании вдоль направления хода штока, а верхний конец пальца введен во вторую П-образную направляющую, установленную на столе поперек направления хода штока, при этом направляющие механизмы состоят из третьей П-образной направляющей, смонтированной на основании в направлении продольного перемещения стола, установленного в ней ползуна с роликом, и четвертой П-образной направляющей для этого ролика, смонтированной на столе в направлении поперечного перемещения стола

Основной недостаток прототипа - это наличие перекоса стола известного устройства. Перемещение по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости обеспечивает по каждой оси перемещения один пневмоцилиндр, а также комплект направляющих механизмов. При этом каждый из пневмоцилиндров с комплектом направляющих механизмов располагается не строго по центру стола. Практика показала, что за счет этого при эксплуатации появляется перекос устройства, приводящий к снижению точности контроля и преждевременному износу направляющих механизмов. Кроме того, для того чтобы повысить устойчивость, производительность и точность контроля люфтов, необходимо применение комплекса для контроля люфтов транспортных средств, состоящего из нескольких устройств с функцией люфт-детектора, в зависимости от конструкции и габаритов транспортного средства. Таким образом, увеличивается производительность, удобство эксплуатации комплекса по определению люфтов транспортных средств, за счет снижения износостойкости повышается надежность и долговечность комплекса в целом.

Недостатки прототипа устраняет заявляемое техническое решение за счет предлагаемого комплекса для определения люфтов транспортных средств, содержащего устройства, каждый из которых включает основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающей по каждой оси перемещения пары пневмоцилиндров, а также направляющие механизмы, отличающийся тем, что спаренные пневмоцилиндры одновременно синхронно под равным давлением совершают перемещение стола по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости по П-образным направляющим. При этом нагрузка распределяется более равномерно и повышает долговечность устройства и точность контроля люфтов. Комплекс для определения люфтов транспортных средств, включающий в себя несколько устройств люфт-детектора, например, два или четыре, в зависимости от конструкции и габаритов транспортного средства, значительно повышает удобство эксплуатации, производительность, точность измерения люфтов, а также снижает износостойкость, за счет чего повышает надежность и долговечность каждого из устройств люфт-детектора, составляющих комплекс для контроля люфтов транспортных средств.

Заявляемое техническое решение позволяет исключить перекосы при движении подвижного стола каждого из устройств люфт-детектора, составляющих комплекс для контроля люфтов, за счет синхронной работы пар пневмоцилиндров люфт-детектора. Это также дает возможность конструктивно усовершенствовать люфт-детектор по ряду направлений:

- снижение материалоемкости при изготовлении каждого люфт-детектора, входящего в комплекс, за счет уменьшения диаметров поршней пневмоцилиндров, обладающих суммарно равным усилием.

- увеличение возможности проведения испытания люфтов машин с разной колеей в широких пределах.

- уменьшение высоты расположения демпфирующих подшипников качения, и габаритов заглубления люфт-детектора.

- появляется возможность плавного регулирования амплитуды колебаний подвижного стола каждого люфт-детектора в процессе работы.

Техническая задача - повысить производительность определения люфтов транспортных средств одновременным измерением параметров двух и более колес, а также устранить возможность перекоса стола каждого люфт-детектора, входящего в комплекс, за счет синхронной работы пар пневмоцилиндров по каждой оси.

Для решения этой задачи предлагается комплекс для определения люфтов транспортных средств, содержащий устройства люфт-детекторы, каждое из которых содержит основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающем по каждой оси перемещения пневмоцилиндр и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие, отличающийся тем, что стол и основание каждого устройства люфт-детектора, имеющие два пневмоцилиндра, с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям с комплектом направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих, оснащены парой дополнительных пневмоцилиндров с возможностью перемещения по оси X и по оси Y в горизонтальной плоскости, и аналогичным комплектом направляющих механизмов, синхронно перемещающихся в соответствующих им П-образных направляющих. При этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образных направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола, параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, перемещение вдоль которой обеспечивают.

Первая пара пневмоцилиндров с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих и дополнительная пара пневмоцилиндров и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих расположены и установлены на основании таким образом относительно геометрического центра стола, чтобы обеспечить равномерность нагрузки при эксплуатации. - равноудаленно от центра, параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, возможностью перемещения вдоль которой обладают.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности, надежности и долговечности комплекса для определения люфтов транспортных средств.

Технический результат достигается за счет конструкции комплекса для определения люфтов транспортных средств, содержащего устройства люфт-детекторы, каждое из которых имеет основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающем пневмоцилиндры перемещения по оси X и оси Y и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие, отличающейся тем, что в каждом устройстве люфт-детектора, входящего в комплекс, по каждой оси перемещения установлены два пневмоцилиндра с возможностью синхронной работы, и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие к каждому из них; при этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образные направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола, параллельно друг другу и симметрично относительно своей оси перемещения.

Сущность технического решения поясняется изображениями на фигурах 1, 2.

Фиг. 1 - устройство люфт-детектор, в разрезе по А-А на фиг.2;

Фиг. 2 - устройство люфт-детектор в плане.

Где 1 - стол;

2 - основание;

3 - подшипники качения;

4 - пневмоцилиндр перемещения по оси X;

5 - шток пневмоцилиндра перемещения по оси X;

6 - палец;

7 - первая П-образная направляющая по оси X;

8 - вторая П-образная направляющая по оси X;

9 - ролики;

10 - пневмоцилиндр перемещения по оси Y;

11 - первая П-образная направляющая по оси Y;

12 - вторая П-образная направляющая по оси Y;

13 - третья П-образная направляющая вдоль оси X;

14 - ползун;

15 - ролик;

16 - четвертая П-образная направляющая вдоль оси Y;

17 - дополнительный пневмоцилиндр перемещения по оси X;

18 - дополнительный пневмоцилиндр перемещения по оси Y.

Пример осуществления

Подвижный по двум взаимно перпендикулярным осям X и Y стол 1 опирается на основание 2 через демпфированные подшипники качения 3, служащие для обеспечения поступательного движения. Для перемещения стола по оси X служит пневмоцилиндр 4, корпус которого соединен с основанием. На штоке 5 пневмоцилиндра установлен палец 6, нижний конец которого введен в первую П-образную направляющую 7, закрепленную на основании 2 вдоль направления хода штока 5. Верхний конец пальца 6 введен во вторую П-образную направляющую 8, закрепленную на столе 1 поперек направления хода штока 5. Для уменьшения трения в направляющих концы штока 5 оснащены роликами 9. Для перемещения стола по оси Y служит пневмоцилиндр 10, связанный аналогичным образом с основанием 2 через первую направляющую 11 и со столом через вторую направляющую 12. Направляющие механизмы расположены по углам и состоят из третьей П-образной направляющей 13, смонтированной на основании вдоль оси X, установленного в ней ползуна 14 с роликом 15, и четвертой П-образной направляющей 16 для этого ролика 15, смонтированной на столе 1 вдоль оси Y.

Для устранения перекоса при работе, стол 1 и основание 2 оснащены парой дополнительных пневмоцилиндров 17, 18 перемещения по оси X и по оси Y, и аналогичным комплектом соответствующих им направляющих механизмов, синхронно перемещающихся в П-образных направляющих. При этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образных направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола 1, параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, перемещение вдоль которой обеспечивают.

Первая пара пневмоцилиндров и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих и дополнительная пара пневмоцилиндров и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих расположены и установлены на основании 2 таким образом относительно геометрического центра стола 1, чтобы обеспечить равномерность нагрузки при эксплуатации. - равноудаленно от центра, параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, перемещение вдоль которой обеспечивают.

В процессе работы по определению люфтов автомобиль устанавливают каждым колесом на стол. Эффективно использовать комплекс для определения люфтов транспортных средств, состоящий, например, из двух люфт-детекторов, тогда автомобиль устанавливают левым и правым колесом на левый и правый люфт-детектор соответственно. Использование комплекса повышает производительность и точность определения люфтов транспортных средств, поскольку оба колеса контролируют одновременно. Использование П-образных направляющих позволяет в несколько раз увеличить размеры сопрягаемых деталей при таких же габаритах каждого узла по сравнению с реечным зацеплением. Люфт-детектор сохраняет работоспособное состояние при существенно больших отклонениях положения стола при наезде на него колеса автомобиля и за счет этого удобство эксплуатации повышается. Использование двойной пары пневмоцилиндров для каждого из направлений перемещения по оси X и по оси Y позволяет обеспечить синхронную работу пар пневмоцилиндров каждого люфт-детектора, равномерную нагрузку и устранить перекосы при движении подвижного стола каждого из устройств люфт-детектора, составляющих комплекс для определения люфтов транспортных средств.

Это также дает возможность конструктивно усовершенствовать комплекс для определения люфтов транспортных средств по ряду направлений:

- снижение материалоемкости при изготовлении устройства люфт-детектора, входящего в комплекс, за счет уменьшения диаметров поршней пневмоцилиндров, обладающих суммарно равным усилием.

- увеличение возможности проведения испытания люфтов машин с разной колеей в широких пределах.

- уменьшение высоты расположения демпфирующих подшипников качения, и габаритов заглубления люфт-детектора.

- появляется возможность плавного регулирования амплитуды колебаний подвижного стола каждого люфт-детектора в процессе работы комплекса для определения люфтов транспортных средств.

Работа комплекса осуществляется следующим образом.

Автомобиль устанавливают левым и правым колесом на левый и правый люфт-детектор соответственно. Приводят в действие первый люфт-детектор: включениями пневмоцилиндров 4 и 17 обеспечивают продольные возвратно поступательные перемещения стола 1 (вдоль оси X) и контролируют люфты подвесок автомобиля в этом направлении. При этом усилие от пневмоцилиндра 4 к столу передается через верхний конец пальца 6 и направляющую 8. Нижний конец пальца 6 свободно перемещается в направляющей 7. Направляющая 12 пневмоцилиндра 10 (и аналогично пневмоцилиндра 18) при этом перемещается вместе со столом относительно неподвижного пальца этого пневмоцилиндра. Одновременно вместе со столом 1 перемещаются направляющие 16, расположенные в них ролики 15 и ползуны 14 в своих направляющих 13. Для обеспечения перемещения стола в поперечном направлении, т.е. по оси Y, включают пневмоцилиндры 10 и 18, усилие от которых передается столу через его направляющую 12 и направляющую пневмоцилиндра 18. Одновременно эти же действия осуществляют для второго устройства люфт-детектора в комплексе.

Перемещение колеса в продольном или поперечном направлении на каждом люфт-детекторе комплекса происходит до выборки соответствующих люфтов, величина которых может контролироваться визуально или посредством датчиков.

Комплекс по определению люфтов транспортных средств позволяет определять величину люфтов передней подвески в шкворневых соединениях, верхних и нижних рычагах, верхних и нижних шаровых опорах, рулевых тягах, маятнике рулевого управления, сошке рулевого механизма, обнаруживать неисправность крепления стремянок рессор, передней подвески к лонжеронам, нижнего крепления амортизаторов, определять величину зазора в подшипниках, степень износа втулок и т.д. Для заднего моста автомобиля проверяется крепление стремянок задних рессор, амортизаторов, износ втулок задних рессор, амортизаторов, реактивных тяг и балансирной подвески, зазоров в подшипниках ступиц колес.

Изобретение относится к оборудованию для испытания транспортных средств, а именно к комплексным стендам для определения люфтов элементов передней и задней подвески автомобиля. Комплекс для определения люфтов транспортных средств содержит устройства люфт-детекторы, каждое из которых имеет основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающий пневмоцилиндры перемещения по оси X и оси Y, и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие. В каждом устройстве люфт-детектора, входящего в комплекс, по каждой оси перемещения установлены два пневмоцилиндра с возможностью синхронной работы, и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие к каждому из них; при этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образные направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола, параллельно друг другу и симметрично относительно своей оси перемещения. Достигается повышение производительности, надежности и долговечности комплекса для определения люфтов транспортных средств. 2 ил.

Комплекс для определения люфтов транспортных средств, содержащий устройства люфт-детекторы, каждое из которых имеет основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающий пневмоцилиндры перемещения по оси X и оси Y, и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие, отличающийся тем, что в каждом устройстве люфт-детектора, входящего в комплекс, по каждой оси перемещения установлены два пневмоцилиндра с возможностью синхронной работы, и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие к каждому из них, при этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образные направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола, параллельно друг другу и симметрично относительно своей оси перемещения.