Устройство для определения угловых колебаний колеса автомобиля Советский патент 1984 года по МПК G01M17/06 

4 QD Изобретение относится к транспор ному машиностроению, в частности к следовательской аппаратуре для испы танйй транспортных средств, и может быть использовано при диагностировании технического состояния транспортных средств. Известен стенд дпя испытания автомобилей , содержащий соединенные с регистрирующей аппаратурой и установленные на подвижных тележ1 ах дат чики поперечного перемещения и датчики угла поворота. Автомобиль устанавливают на тележки стенда и по показанию датчиков определяют положение колес ll . Такой стенд не обеспечивает точности измерений, так как не исключен скольжение колес относительно подвижных тележек, которые вносит погрешности в полученные измерения, сигнал от колеблющихся колес попадает на подвижные тележки, установ.ленные на стенде, и только после этого на датчики, регистрирующие эти сигналы. Наличие механических п редач в.системе колесо - датчик так же отрицательно сказывается на точн ти измерения угловых колебаний. Кроме того стенд имеет большие размеры и занимает большие производствен ные площади, поэтому его невозможно использовать в дорожных условиях. Процесс определения угловых колебан не автоматизирован, что приводит к значительному увеличению времени и трудоемкости проведения определения угловых колебаний колеса. Известно также устройство для определения угловых колебаний колеса автомобиля. Содержащее блок регистрирующей аппаратуры, к которому подключен преобразователь угла поворота колеса, представляющий собой два датчика ускорения, устанавливаемых на оси колеса Г21 . Недостатком устройства является невозможность определения положения оси колеса относительно автомобиля, тогда как на управляемость, износ шин, расход топлива влияет именно этот фактор. Кроме того, в известном усройств тарировка аппаратуры зависит от час тоты колебаний колес. Поэтому при и мерениях необходимо применять специальную тарировочную аппаратуру, содержащую вибратор, позволяющий создавать колебания датчиков с частотой, равной частоте колебаний колес. Все это увеличивает трудоемкость процесса оцределения угловых колебаний, так как для определения частоты колебания колес регистрирующую аппаратуру сначала устанавливают на атомобиль, определяют частоту колебаний колес, затем снимают с автомобиля и на вибраторе воспроизводят колебания именно этой частоты и производят их регистрацию - тарировку аппаратуры. Затем измерительную аппаратуру вновь устанавливают на автомобиль и регистрируют колебания колес при движении автомобиля. Все это увеличивает трудоемкость и время проведения испытаний. Целью изобретения является сокращение трудоемкости и времени определения угловых колебаний колес. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения угловых колебаний колеса автомобиля, содержащее блок регистрирующей аппаратуры, к которому подключен преобразователь угла поворота колеса , представляющий собой два датчика ускорения, устанавливаемых на оси колеса, снабжено индикатором положения колеса, представляющим собой источник света, закрепленный на балке передней оси автомобиля, и нечетное количество фотоэлементов, подключенных к блоку регистрирующей аппаратуры, смонтированных на кронштейне, жестко соединяемом с осью вращения колеса, при этом средний фотоэлемент расположен параллельно оси колеса и соосно источнику света, а другие - веерообразно в одной плоскости под равными углами один к другому. На чертеже схематично показано устройство, общий вид. Устройство содержит регистрирующую аппаратуру 1, преобразователь 2 угла поворота и индикатор положения колеса, состоящий из сигнализатора 3 и блока 4 датчиков. Преобразователь 2 угла поворота состоит из установленных на оси 5 колеса двух датчиков 6 и 7 ускорений. Сигнализатор 3 закреплен на балке (не показана) передней оси автомобиля. Блок 4 датчиков смонтирован на кронштейне 8, жестко соединенном с осью 5 колеса и включает три датчика 9-11 положег ния. Датчик 10 неподвижно установлен параллельно оси 5 колеса и соосно сил. налйзатору 3 и фиксирует положение оси колеса относительно автомобиля, Два других датчика 9 и 11 установлены под равным углом к датчику 10 с возможностью регулировки на кронштей не 8 и зафиксированы съемными штифтами. Регистрируйщая аппаратура I состоит из обрабатывающего центра 12, вольтметров 13 - 18 и блока 19 скани рования, управляющего вольтметром 1А Вольтметры 16 - 18 каналами связи 20 - 22 соединены соответственно с датчиками 9 - 1I положения, а каналом 23 связи с датчиком 6 вибрации. К каналу 23 связи параллельно вольтметрам 16-18 подключены вольтметры 13 и 14. Датчик 7 ускорения соединен с вольметром 15 каналом 24 связи. В качестве датчиков 9-11 положения блока 4 применены фотоэлементы, а в качестве сигнализатора3 - источник света. Устройство работает следующим обр зом. При движении автомобиля колебания оси 5 колеса передаются на датчики 6 и 7 ускорений по каналам 23 и 24 связи, вольтметры 13 и 15 фиксируют напряжения и пропорциональные колебаниям калеса. По каналу 23 связи сигнал поступает на вольтметр 14, который управляется блоком 19 сканирования. Вольтметр 14 выдает в обрабатывающий центр 12 сигнал в цифровом коде для получения величины математического ожидания Mj/. В момент, когда ось 5 колеса находится в нейтральном положении, т.е. перпендикулярно оси АВ автомобиля, ,Сигнал сигнализатора 3 через датчик 1 10 положения, соосный с сигнализатором подается на вольтметр 17, последний регистрирует действующие в этот момент напряжения и выдает их на обра батывающий центр 12, который фиксирует их как величину 0. При поворо колеса от нейтрального положения на углы « РО и Р2 ро обрабаты вающем центре 12 через вольтметры 16 и 18 фиксируются величины тарировочного сигнала К и К2 тарировочного сигнала, поступающего от преобразователя 2 угла поворота. Таким образом, с помощью предлага мого устройства практически без даль нейшей обработки непосредственно в {любых дорожных условиях можно определить величину тарировочного сигналат К - Kg) Lгpaд.J 2р, Тогда усредненное положение плоскости колеса относительно продольной оси автомобиля составляет угол ,. MK - Ок Амплитуда колебаний колес равна f.-. Центр колебаний находится между продольной осью автомобиля и датчиком 6 на расстоянии R от последнего, которое равно. R - где i - расстояние между датчиками , 6 и 7 ускорений; Сэ,и6„- величины среднеквадратичного значения сигнала с датчиков 6 и 7 ускорений. Плоскость трёх датчиков 9-11 может поворачиваться, и тогда можно мерять колебания колеса в любой плоскости, например в вертикальной, t Для одновременного замера колебаний в двух плоскостях горизонтальной и вертикальной может быть установлен второй аналогичный блок 4 датчиков под углом к первому. Связь блока 4 датчиков, жестко соединенного с осью 5 колеса, и с сигнализатором 3, закрепленным на балке передней оси автомобиля, позволяет в любой момейт определить положение оси колеса относительно аВТОМОбИЛЯ. Датчики 9 и 11 йоложения, установленные под равными углами к датчику 10, установленному параллельно оси 5 колеса и соосно сигнализатору 3, позволяют одновременно с измере- ниями проводить тарировку регистри- . рующей аппаратуры, что приводит к снижению трудоемкости и времени проедения испытаний. Возможность регулирования угла Р позволит применять устройство для различных видов автомобилей с разными углами схождения и развала колес. Предлагаемое устройство для определения угловых колебаний колеса относитеЛьно автомобиля позволяет получить значение амплитуды колебания 51 колес и одновременно положение оси колеса относительно автомобиля и, следовательно, своевременно определить пути уменьшения угловых колебаний, которые приводят к улучшению управляемости, снижению расхода топ13лива, к повышению надежности и долговечности шин. В связи с этим устройство, обеспечивающее возможность определения угловых колебаний колес относительно автомобиля, имеет большое значение для народного хозяйства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ КОЛЕСА АВТОМОБИЛЯ, содержащее блок регистрирующей аппаратуры, к которому подключен преобразователь угла поворота колеса. представляющий собой два датчика ускорения, устанавливаемых на оси колеса, отли ч ающе е ся тем, что, с целью сокращения трудоемкости и вре мени определения угловых колебаний колес, оно снабжено индикатором положения колеса, представляющим собой источник света, закрепленный на балке передней оси автомобиля, и нечетное количество фотоэлементов, подключенных к блоку регистрирующей аппаратуры, смонтирован1а1х на кронщтейне, жестко соединяемом с осью вращения колеса, при этом средний фотоэлемент расположен параллельно оси колеса и .соосно источнику света, 9 а другие - веероо бразно в одной плоскости под равными углами один к другому.

I

12 a I г sM r,-t lO