Способ определения и регулирования положения колес автомобиля и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01M17/06 

Изобретение относится к способу и устройству, с помощью которых могут определяться и устраняться погрешности установки колес автомобиля..

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 изображена схема расположения колес автобуса; на фиг.2 - то же. вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - вариант устройства, выполненного для сочлененного автобуса, вид сверху.

Способ согласно изобретению сначала был применен в двухосных автобусах. Расположение осей автобуса изображено на фиг.1. Рама 1 опирается пневматическими рессорами 2 на переднюю ось 3 и заднюю ось 4. подвешенные на раме 1 с помощью поворотных рычагов (тяг Панара), установленных на шаровом шарнире. На передней

СА

оси установлены колеса 5, на задней оси 4 - колеса 6. Передняя ось 3 удерживается в плоскости под осевой линией передних колес 5 с помощью двух и в плоскости над осевой линией с помощью одного парал- лельных продольной оси рамы 1 поворотных рычагов 7 и 8. Кроме того, передняя ось 3 за счет поворотного рычага 9 подвешена на раме 1 также в боковом направлении. Задняя ось 4 как в плоскости под осевой линией задних колес 6, так и в плоскости над ней удерживается в каждой плоскости соответственно двумя поворотными рычагами tO и 11. Расположенные в верхней плоскости поворотные рычаги 11 являются парал- лельными продольной оси рамы 1, в противоположность чему расположенные в нижней плоскости поворотные рычаги 10 проходят от центра задней оси 4 в направлении продольных балок рамы 1. Длина каждого поворотного рычага может регулироваться с помощью ходового винта.

Для осуществления способа согласно изобретению служит изображенное на фиг.2-4 устройство.

В станине (Rahmen) 12. состоящей из прочных стальных балок, расположены четыре роликовые пары 13.14.15 и 16с горизонтальной осью. Положение этих ролико

вых пар в основном соответствует

положению передних колес 5 и задних колес 6 контролируемого автобуса. Оси роликовых пар 13 и Н соответственно 15 и 16, расположенных на двух сторонах продольной оси станины 12, лежат на одной линии и являются перпендикулярными продольной оси рамы 12.

Роликовые пары 13 и 14, на которые опираются передние колеса 5, установлены отдельно каждая соответственно в одной подставке 17 и 18, Подставки 17 и 18 расположены через ряд роликов 19 с малым сопротивлением трения и большой несущей способностью на выполненных в станине 12 направляющих 20 и 21. Направляющие 20 и 21 расположены перпендикулярно продольной оси станины 12.

Роликовые пары 15 и 16. на которые опираются задние колеса 6, также расположены каждая соответственно в одной под- ставке 22 и 23, однако эти подставки жестко соединены друг с другом и опираются с помощью рядов роликов 24 с малым сопротивлением и большой несущей способностью на выполненные в станине 12 направляю- щие 25 и 26. Направляющие 25 и 26 являются параллельными продольной оси станины 12.

.Расстояние между роликами в роликовых парах меньше, чем диаметр переднего

5 10 15 0

Ь

0

5

0 5

0 5

колеса 5 и заднего колеса 6 контролируемого автобуса. У каждой роликовой пары один ролик может вращаться с помощью клино- ременного привода и электродвигателя.

На подставках 22 и 23 между роликовыми парами 15 и 16 в средней плоскости между их осями расположено по одному измерительному ролику 27 и 28 с вертикальной осью. Измерительные ролики 27 и 28 расположены каждый соответственно в одном измерительном приборе 29 с подвижным в горизонтальной плоскости рычагом. В измерительном приборе 29 измеряется усилие, воздействующее на измерительные ролики 27, 28 соответственно производятся электрические сигналы, пропорциональные усилию.

Подставки 17 и 18 подвешены на станине 12 каждая с помощью одного динамометрического прибора 30 в осевом направлении роликовых пар 13 и 14.

В средней плоскости между осями роликовых пар 1.3 и 14 расположены на станине 12 опорные ролики 31с вертикальной оеью, имеющие возможность перпендикулярного перемещения по отношению к продольной оси станины и закрепления.

С помощью описанного выше устройства регулировку ходовых механизмов автобу са осуществляют следующим образом.

Передние колеса 5 автобуса устанавливают на роликовые пары 13 и 14, задние колеса 6 -на роликовые пары 15 и 16. Контролируют соответствие давления шин предписанной величине и в случае необходимости производят регулировку давления. С помощью опорных роликов 31 создают опору для наружной стороны шин передних колес 5 и с помощью измерительных роликов 27 и 28 создают опору для внутренней стороны шин задних колес 6.

С помощью электродвигателя вращают соединенные с ним рояикм и за счет этих роликов вращают передние колеса 5 и задние колеса 6. Число оборотов выбирается таким, при котором автобус ехал бы со скоростью 25 км/ч.

Если ходовые механизмы отрегулированы правильно, то усилие в боковом направлении не будут показывать ни измерительные ролики 2 и 28, ни динамометрический прибор 30.

Если направление оси ходовых механизмов не перпендикулярно продольной оси станины 1.2, то задняя ось 4 стремится уйти относительно станины 12, а передняя ось 3 стремится отклонить подставки 17 и 18. В этом случае длину поворотных рычагов изменяют до тех пор, пока не устраняются направленные в сторону усилия.

После этого контролируется перпендикулярность оси ходовых механизмов продольной оси рамы 1. В связи с тем, что изображение этих осей было бы слишком сложным, это осуществляется косвенным образом. Так как оси роликовых пар 13,14,15 и 16 являются перпендикулярными продольной оси станины 12, измеряют положение рамы 1 и станины 12 относительно друг друга с помощью простого линейного измерения, для чего в качестве базы используют их соответствующие точки. В случае необходимости с помощью изменения длины поворотных рычагов регулируют также эту величину.

Таким же образом, в основном с помощью предшествующего измерения, одновременно контролируется совпадение продольной оси рамы 1 и средней точки ширины колеи колес.

С помощью изменения поворотных рычагов регулируют также эту величину.

В случае двухосных транспортных средств является целесообразность начинать устранение погрешности в том ходовом механизме, в котором погрешность является большей.

После того, как отрегулировано положение ходовых механизмов относительно рамы,контролируют регулировку управляе- .мых передних колес 5. Для этого с помощью динамометрических приборов 30 отдельно измеряют развиваемые в роликовых парах 13 и 14 и направленные в сторону усилия. Если два динамометрических прибора 30. показываютотклонение, то регулируется геометрия управления.

Затем контролируют свободный ход рулевого управления. При этом рулевое колесо вращают до тех пор, пока направленное по оси усилие в роликовых парах 13 и 14 под управляемой передней осью 3 не становится равным нулю. Если динамометрические приборы 30 показывают силовое воздействие, из-меряют угловое отклонение рулевого колеса.

После этого контролируют угол продольного наклона шкворня назад. В связи с тем, что в изображенном автобусе управляемые ходовые механизмы установлены на единственной передней оси 3, угол продольного наклона шкворня назад может корректироваться наклоном передней оси 3. По этой причине достаточно измерить угол, заключённый между базовой плоскостью изготовления передней оси 3 и горизонталью. . Если измеренный угол отклоняется от предписанного, то угол может регулироваться с помощью изменения длины поворотного рычага 8.

Описанное выше устройство было дополнено компьютером, в который были введены все данные относительно длины и углового положения поворотных рычагов, В компьютер были введены также взаимосвязи между погрешностями ходовых механизмов и положением поворотных рычагов. После ввода данных измерительных роликов 27 и 28 и динамометрического прибора

30 на дисплее компьютера показывается величина регулировки каждого поворотного рычага.

Способ согласно изобретению может применяться также в случае сочлененных

автобусов. Для этого необходимо устройство, которое также содержит измерительное место для третьей оси. Такого рода устройство изображено на фиг.5, где видно, что помимо подставок 17,18,22 и 23 имеются

также подставки 32 и 33. которые могут перемещаться на направляющих 34 перленди- кулярно продольной оси станины 12. Направляющие 34 закреплены на тележке 35, которая может перемещаться на направляющих 36 в направлении продольной оси станины 12.

С помощью этого устройства, начиная с передней оси, может осуществляться описанным выше образом регулировка каждого .

ходового механизма.

Устройство согласно изобретению также может быть выполнено таким образом, что каждая подставка может перемещаться в плоскости в двух направлениях и усилие

отклоняющее подставку, может измеряться как в продольном направлении, так и в поперечном направлении.

Для этого является целесообразным подвешивать подставки на станине не с

помощью описанной выше опоры на ряд роликов, а с помощью гибких элементов, например с помощью высокопрочной тонкой проволоки. При этом.должна быть обеспечена возможность перестановки,

соответствующей межосевому расстоянию различных транспортных средств.

С помощью выполненного таким образом устройства способ также может быть осуществлен более простым образом. Сначала должна быть устранена погрешность между продольной осью рамы и средней точкой ширины колеи колес, затем должна быть сориентирована продольная ось рамы по продольной оси устройства и далее может осуществляться регулировка на основании данных динамометрических приборов.

Формула изобретения 1. Способ определения и регулирования положения колес автомобиля, установлениых на рычажной подвеске и/или независимой подаеске, заключающийся в том, что на стенде с роликовыми опорами, на которые установлены колеса, определяют линию пересечения плоскости вращения колес и плоскости опорной поверхности колес по меньшей мере в двух местах вдоль диагностируемого автомобиля, предпочтительно на осевой линии колес, путем замера величины и направления опорного усилия каждого колеса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, уменьшают величины опорных усилий посредством изменения длины регулирующего элемента поворотных рычагов до нуля, измеряют величину угла между продольной осью диагностируемого автомобиля и теоретической осью.вращения колес, определяют взаимное положение средней точки ширины колеи колес и продольной оси автомобиля , и путем регулировки длины регулирующего элеимента рычагов устраняет отклонение по расстоянию между продольной осью диагностируемого автомобиля и средней точкой ширины колеи ко- дес и перпендикулярности продольной оси . аетомобмля и теоретической оси вращения колес,

2.Способ по п; 1. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что производят измерение и регулировку каждого управляемого колеса, измеряют величину и направление боковых опорных усилий, возникающих в роликовых опорах, установленных под управляемыми колесами, а опорные усилия посредством регулировки элементов, определяющих положение управляемых колес, уменьшают до нуля,

3.Способ п п, 1 или 2, отличающий с я тем, что каждое колесо автомобиля, имеющего более чем два моста, в частности сочлененные транспортные средства, уета- навливэбт соответственно на одну роликовую пару, измерение и регулировку положения колес производят последовательно,, начиная с переднего моста, в случае сочленения транспортных средств эту операцию производят последовательно до шарнира сочленения, потом осуществляют регулировку рулевых тяг передних колес, затем остальных колес, находящихся за шарниром сочленения, а в. конце осуществляют регулировку рулевых тяг управляемых колес, находящихся за шарниром сочленения и рулевых тяг, связывающих передние колеса с управляемыми колесами, находящимися за шарниром сочленения.

4.Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что рулевое колесо установленного на роликах диагностируемого автомобиля поворачивают до тех пор, пока опорное усилие в направленной по оси опоре роликов под управляемыми колесами не становится равным нулю, и за- тем измеряют угловое отклонение рулевого колеса.

5.Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что измеряют угол между горизонтальной или вертикальной пло0 скостью, служащей в качестве базы положения шкворня управляемых колес, и горизонталью и устанавливают угол продольного наклона шкворня, причем упомянутый выше угол устанавливают равным

5 нулю и соответственно 90° по отношению к горизонтали.

6.Способ по п. 1 .отличающийся тем, что колеса автомобиля устанавливают на роликовые пары, ось которых является

0 перпендикулярной продольной оси диагностируемого автомобиля, находящегося в положен ии прямолинейного движения, определяют положение средней точки ширины колеи колес и продольной оси автомо5 биля по отношению друг к другу и устраняют разницу, имеющуюся между ними, с помощью изменения длины регулируемых элементов подвески колес, измеряют усилия, действующие на роликовые пары в осевом

0 направлении и в перпендикулярном ему направлении, и с помощью изменения длины регулируемых элементов подвески колес изменяют величину этого усилия до нуля.

7.Способ по одному и з п п.1-6. о т л и - 5 ч а ю щ и и с я .тем, что измеренные величины расстояний, углов и усилий для различных марок автомобилей запоминают в компьютере, сравнивают измеренные данные с эталонными данными для данной мар0 ки автомобиля и определяют необходимые величины перестановки регулируемых элементов подвески колес.

8.Устройство для определения и регулирования положения колес автомобиля,

5 имеющее измерительные элементы И роликовые пары, расположенные под колесами диагностируемого автомобиля и имеющие ролики одинакового диаметра, ось каждого из которых расположена в го0 ризонтальной плоскости: перпендикулярно продольной оси диагностируемого автомобиля, ролики с правой и с левой сторон сооены, расстояние между роликами в роликовой паре меньше, чем диаметр конт5 ротируемого колеса, у каждой роликовой пары, по меньшей мере, один ролик выпол- йен с приводом от механизма, вращающего его с одинаковым числом оборотов, отличающееся тем, что оно снабжено роликовыми парами по числу контролируемых колес диагностируемого автомобиля и опорными роликами, размещенными в плоскости осевой линии колеса диагностируемого автомобиля, закрепленными к станине в поперечном направлении с возможностью соприкосновения с колесами изнутри или снаружи, роликовые пары установлены в подставках, опирающихся на станину, с возможностью свободного перемещения роликов в направлении оси роликов и/или перпендикулярно оси роликов, а измерительные элементы расположены на месте крепления опорных роликов к станине и/или у подставок,

9;Устройство по п.8, отличающее- с я тем, что подставки подвешены на станине с помощью элементов, нагружаемых на растяжение.

5

10. Устройство по п,8или 9, о т л ичаю- щ е е с я тем, что оно снабжено направляющими, подставки под передние колеса установлены с возможностью перемещения в поперечном направлении по направляющим, перпендикулярным продольной оси, подставки, на которых установлены задние колеса, жестко связаны между собой и установлены с возможностью перемещения по направляющим, параллельным продольной оси, или по направляющим, перемещаемым одновременно в поперечном и продольном направлениях.

П р и о р и т е т по пунктам: 20.05.87 по пп. 1-5, 7, 8 и 10:

02.08.88 по пп. 6 и 9.

Изобретение относится к способу определения и регулирования положения колес автомобиля, установленных на рычажной подвеске и/или осей независимой подвески относительно автомобиля и к устройству для осуществления этого способа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. При определении положения колес каждое колесо автомобиля одновременно устанавливают соответственно на одну роликовую пару, ось которой проходит перпендикулярно продольной оси находящегося в идеальном положении автомобиля. Ролики с правой и с левой сторон являются соосными, у каждой роликовой пары по меньшей мере один ролик вращают с помощью внешнего привода, у роликовых пар по меньшей мере один ролик и автомобиль вдоль его продольной оси опирают по меньшей мере в двух местах, предпочтительно на осевой линии ходовых механизмов, измеряют величину и направление опорных усилий, развиваемых в направлении оси опорных роликов и/или в опоре автомобиля, и опорные усилия уменьшают при известных обстоятельствах с помощью изменения длины регулирующих элементов рычагов, измеряют угол, заключенный между продольной осью автомобиля и осью роликов, определяют положение средней точки ширины колеи колеси продольной оси автомобиля по отношению друг к другу, затем устраняют разность при известных обстоятельствах, имеющуюся между продольной осью автомобиля и средней точкой ширины колеи колес, и регулируют угол, заключенный с осью роликов, на 90°. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 5 ил. (Л С 00 00 VI

jrVl V т 11 rfT ш П Нт i Till IHIHtlHJHlH-H-H //

Ml И I Щ 1 |Й || М I t lltx/

1Тч /

19 П

/J Я

20 Я-tf

&.f5

27

9

BZZ

zs & г

f7

4-А

tf // ЈГ

Фиг.З Ј-Ј

fe

fZ 3§ Л 35

я л