Стенд для дефектации колесных дисков легковых автомобилей

Авторы патента:

G01B5 - Приспособления к измерительным устройствам, отличающимся механическими средствами измерения (измерительные устройства как таковые G01B 3/00)

Полезная модель относится к области измерений и испытаний деталей машин с помощью механических устройств, более конкретно, к стендам для дефектации колесных дисков легковых автомобилей и может найти применение в автосервисе при выявлении дефектов колесных дисков, возникающих в результате нарушения режимов эксплуатации, несоблюдения правил технического обслуживания, изнашивания, усталости материала и др. Решаемой задачей полезной модели является создание эффективного, сравнительно простого и удобного в эксплуатации универсального диагностического стенда для быстрой предварительной и финишной дефектации колесных дисков легковых автомобилей на малых и средних предприятиях автосервиса. Решаемая задача достигается тем, что в стенде для дефектации колесных дисков легковых автомобилей, содержащем опорный стол, закрепленный на нем шпиндель для установки колесных дисков с возможностью вращения и средства контроля отклонений размеров дисков от номинальных, согласно полезной модели, шпиндель, включающий подшипниковой узел, несущий вал, опорный фланец, хвостовик и прижимное приспособление для фиксации колесных дисков, закреплен параллельно, перпендикулярно или под углом к столешнице опорного стола, а средства контроля отклонений размеров дисков от номинальных снабжены индикатором в виде щупа с возможностью его перемещения и фиксации в заданном положении относительно наружных поверхностей обода диска. Кроме того, прижимное приспособление может содержать проставки в виде цилиндрических и центрирующих конических втулок, размещенных на хвостовике между опорным фланцем и прижимной гайкой, причем стенд включает запасной набор указанных проставок для фиксации на шпинделе дисков различных производителей. Кроме того, щуп индикатора может быть снабжен наконечником в виде конуса, полусферы или подвижного ролика, может быть соединен с измерителем перемещений и установлен на держателе, выполненном в виде пластины с кольцевым магнитом для его удержания на столешнице опорного стола, в виде плоского двухзвенного механизма или в виде горизонтальной штанги, сочлененной с вертикальной стойкой. Кроме того, стенд может быть снабжен электроприводом шпинделя и пультом для управления скоростью его вращения. Описание на 7 л., илл. на 2 л.

Известны средства контроля явных дефектов деталей машин и, в частности, колесных дисков легковых автомобилей. Для обнаружения поломок, крупных трещин, пробоин и т.п.достаточен визуальный наружный осмотр. Дефекты геометрических параметров колесных дисков, в частности, размеров, формы и взаимного расположения его рабочих поверхностей выявляют измерением и сравнением фактических показателей с данными технической документации, где приведены номинальные, допустимые и предельные размеры изделий. В большинстве случаев дефектацию указанных изделий проводят с использованием универсальных измерительных инструментов (штангенциркули, нутромеры, щупы) или жестким предельным инструментом (калибры, скобы, пробки), а также с помощью специальных приборов, приспособлений и оборудования в виде специализированных стендов (см. Пучин Е.А и др. Технология ремонта машин. М., изд. «КолосС», 2007, с.78).

Недостатком известных средств контроля таких ответственных деталей как литые, штампованные или сварные колесные диски легковых автомобилей является то, что их дефектация с помощью указанных средств в условиях автосервиса занимает неоправданно много времени. Необходимым решением в этих условиях является создание специализированного, по возможности универсального диагностического стенда для предварительной и финишной дефектации колесных дисков легковых автомобилей

Известно устройство для восстановления колесных дисков, содержащее деформирующий элемент, ложемент с роликами, не менее двух колодок, контрольный элемент и фиксирующий элемент (см. патент РФ 47828, опублик. 10.09.2005).

Особенностью известного устройства является наличие двух индикаторов для выявления дефектов на двух контролируемых поверхностях обода и дополнительного шаблона - для более точного определения степени деформации обода. Индикаторы выполнены в форме щупов, снабжены механическими измерителями величины дефектов и размещены на горизонтальных штангах, сочлененных с вертикальной стойкой. Диски колес при измерении опираются на ложемент с роликами. Такое выполнение устройства отличается сложностью роликового механизма привода колес во вращение при дефектации и недостаточной скоростью измерений.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является стенд для правки дисков автомобильных колес, содержащий опорный стол, закрепленный на нем шпиндель для установки колесных дисков с возможностью вращения, средства для механического контроля отклонений размеров дисков от номинальных, рабочие узлы и механизмы для устранения дефектов (см. патент РФ на промышленный образец 56810, зарегистр. 16.05.2005 - прототип).

Особенностью известного стенда является наличие шпинделя с планшайбой для крепления колесных дисков и массивной стальной струбцины, вертикально установленной на столешнице корпуса опорного стола и снабженной левой и правой упорными скобами для передачи усилий от гидравлического механизма на дефектные элементы диска. На одной из упорных скоб стенда размещен стержень держателя для крепления указателя биений деформированного участка обода диска..

К недостаткам известного стенда следует отнести сравнительно большую стоимость стенда, необходимость крепления шпинделя на массивной стальной струбцине, а также длительный процесс центровки колесных дисков при их установке на планшайбе с радиальными прорезями.

Решаемой задачей полезной модели является создание эффективного, сравнительно простого и удобного в эксплуатации универсального диагностического стенда для быстрой предварительной и финишной дефектации колесных дисков легковых автомобилей на малых и средних предприятиях автосервиса.

Решаемая задача достигается тем, что в стенде для дефектации колесных дисков легковых автомобилей, содержащем опорный стол, закрепленный на нем шпиндель для установки колесных дисков с возможностью вращения и средства контроля отклонений размеров дисков от номинальных, согласно полезной модели, шпиндель, включающий подшипниковый узел, несущий вал, опорный фланец, хвостовик и прижимное приспособление для фиксации колесных дисков, закреплен параллельно, перпендикулярно или под углом к столешнице опорного стола, а средства контроля отклонений размеров дисков от номинальных снабжены индикатором в виде щупа с возможностью его перемещения и фиксации в заданном положении относительно наружных поверхностей обода диска.

Кроме того, прижимное приспособление может содержать проставки в виде цилиндрических и центрирующих конических втулок, размещенных на хвостовике между опорным фланцем и прижимной гайкой, причем стенд включает запасной набор указанных проставок для фиксации на шпинделе дисков различных производителей.

Кроме того, щуп индикатора может быть снабжен наконечником в виде конуса, полусферы или подвижного ролика, может быть соединен с измерителем перемещений и установлен на держателе, выполненном в виде пластины с кольцевым магнитом для его удержания на столешнице опорного стола, в виде плоского двухзвенного механизма или в виде горизонтальной штанги, сочлененной с вертикальной стойкой.

Кроме того, стенд может быть снабжен электроприводом шпинделя и пультом для управления скоростью его вращения.

Такое выполнение полезной модели позволяет решить поставленную задачу по созданию достаточно простого, удобного в эксплуатации универсального диагностического стенда для быстрой предварительной и финишной дефектации литых и штампованных колесных дисков легковых автомобилей различных производителей.

Указанное выполнение шпинделя с опорным фланцем, хвостовиком и прижимным 1 приспособлением и его закрепление параллельно, перпендикулярно или под углом к столешнице опорного стола, позволяет быстро и точно отцентрировать и закрепить колесные диски различных фирм практически без ограничений по наружному диаметру и ширине.

Размещение шпинделя параллельно столешнице обеспечивает вертикальное расположение колесного диска и возможность использования простейших средств контроля отклонений размеров дисков от номинальных в виде щупа, снабженного наконечником (конус, полусфера или подвижный ролик) и установленного на держателе, например, в виде пластины с магнитной фиксацией или в виде плоского двухзвенного рычажного механизма.

Размещение шпинделя перпендикулярно столешнице обеспечивает горизонтальное расположение колесного диска, что может оказаться более удобным для дефектации колесных дисков большого диаметра. При этом целесообразно использовать средства контроля отклонений размеров дисков от номинальных в виде щупа, установленного на держателе в виде горизонтальной штанги, сочлененной с вертикальной стойкой. Размещение шпинделя под некоторым углом к столешнице может оказаться более удобным для ускорения процесса дефектации колесных дисков, в том числе, из-за снижения времени на их установку и центрирование.

Включение в состав стенда запасного набора указанных проставок для фиксации на шпинделе дисков различных производителей и выполнение прижимного приспособления в виде быстро заменяемых и легко устанавливаемых на хвостовике цилиндрических и центрирующих втулок позволяет быстро и надежно фиксировать колесные диски в заданном положении с помощью прижимной гайки на резьбовой части хвостовика, что способствует повышению эффективности работы стенда. Обеспечение стенда регулируемым электроприводом и пультом для контроля и управления скоростью вращения колесных дисков дополнительно улучшает показатели обслуживания стенда.

На фиг.1 и фиг.2 схематически представлен общий вид стендов с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей.

Стенд для дефектации колесных дисков легковых автомобилей с горизонтальным расположением шпинделя (фиг.1) содержит опорный стол 1, закрепленный на нем шпиндель 2 для установки колесных дисков 3. Шпиндель 2 включает подшипниковый узел 4 с несущим валом, опорный фланец 5, хвостовик 6 и прижимное приспособление для фиксации колесных дисков 3. Прижимное приспособление содержит проставки в виде цилиндрических 7 и центрирующих конических 8 втулок, размещенных на хвостовике 6 между опорным фланцем 5 и прижимной гайкой 9.

Средства контроля отклонений размеров колесных дисков 3 от номинальных снабжены индикатором в виде щупа 10 с возможностью его перемещения и фиксации в заданном положении относительно наружных поверхностей обода диска 3. На фиг.1 щуп 10 индикатора снабжен наконечником в виде конуса, соединенного с механическим измерителем 11 перемещений и установлен на держателе 12, который выполнен в виде плоского двухзвенного механизма. Держатель 12 также может быть выполнен в виде пластины с кольцевым магнитом на одном ее конце, для удержания на столешнице опорного стола и с наконечником в виде конуса, полусферы или ролика на другом конце пластины (не показаны).

Стенд включает запасной набор указанных проставок в виде втулок 7, 8 разного калибра для фиксации на шпинделе дисков различных производителей. Указанный набор проставок размещен на вертикальном щите 13 стенда. Количество цилиндрических 7 и конических втулок 8 на щите 13 зависит от вида и формы контролируемых дисков, от соотношения посадочных и наружных размеров и от типа производителя. Кроме того, для некоторых типов дисков необходимо использовать цилиндрические втулки с пазом для нестандартных выступов на посадочной части диска или цилиндрические втулки из упругого материала в виде резинового кольца или пружины, в том числе, для предупреждения повреждений дисков.

Для уверенного контроля и последующего ремонта указанных колесных дисков количество указанных проставок может достигать нескольких десятков. Их форма и размеры подбираются, как правило, в зависимости от посадочных размеров дисков 'опытным путем. Для удобства оператора стенда щит 13 состыкован с боковой стороной столешницы опорного стола 1, который также может быть снабжен выдвижными ящиками 14 для дополнительной оснастки и измерительного инструмента.

Стенд для дефектации колесных дисков легковых автомобилей может функционировать без управляемого электропривода, при этом оператор вручную проворачивает колесный диск с нужной скоростью или на требуемый угол для определения дефектов обода диска. Тем не менее, для повышения эффективности стенда и улучшения организации работ по дефектации колесных дисков стенд целесообразно снабдить электроприводом шпинделя 2 и пультом для контроля и управления скоростью вращения шпинделя и колесных дисков 3. На пульте могут быть установлены вольтметр, выключатель, регулятор скорости вращения электродвигателя и индикаторы режимов вращения шпинделя 2, облегчающие работу оператора.

Стенд для дефектации колесных дисков легковых автомобилей с вертикальным расположением шпинделя (фиг.2) содержит опорный стол 1 и закрепленный на его столешнице шпиндель 2 для установки колесных дисков 3 в горизонтальном положении. Опорный стол 1 в донном случае имеет другие габариты и иную высоту, удобную для оператора. Щит 13 стенда имеет прежний набор проставок 7,8, а шпиндель 2 включает те же части, что и на фиг.1. Для данного стенда щуп 10 индикатора выполнен в виде наконечника в форме подвижного ролика, связанного с механическим измерителем перемещений 11 и установленного в держателе 12 на свободном конце горизонтальной штанги, сочлененной с вертикальной стойкой.

Стенд (фкг.1) для дефектации колесных дисков легковых автомобилей с горизонтальным расположением шпинделя функционирует следующим образом.

Предварительно оператор стенда подбирает из набора проставок на щите 13, соответствующие данному типу диска, одну или две промежуточные цилиндрические втулки 7 и, как правило, одну центрирующую коническую втулку 8.

После этого на хвостовик 6 шпинделя 2 насаживают колесный диск таким образом, чтобы его плоскость крепления опиралась на опорный фланец 5, иногда через упругую кольцевую втулку. Затем на хвостовике 6 собирают прижимное приспособление, состоящее из последовательно расположенных центрирующей конической втулки 8, одной или двух промежуточных цилиндрических втулок 7 и прижимной гайки 9 на резьбовой части хвостовика 6. При этом гайку 9 оператор вращает с помощью рукояток с усилием, достаточным для надежной фиксации колесного диска 3 в положении, перпендикулярном оси шпинделя 2 и поверхности столешницы опорного стола 1.

Оператор, как правило, вручную проворачивает или вращает обод диска с минимальной скоростью вращения. Эта операция может выполняться с помощью электродвигателя. Оператор устанавливает щуп 10 с наконечником в виде конуса во втулке держателя 12, который выполнен в виде плоского двухзвенного механизма для удобства подведения конического наконечника к контролируемой поверхности обода диска 3 - к полкам, закраинам, кольцевому выступу и т.п. При медленном вращении (0,1-1 об/с) диска наконечник щупа 10 подводят до контакта с одной из контролируемых поверхностей обода. Одновременно оператор наблюдает величину зазора между вершиной конуса наконечника щупа 10 и деформированной поверхностью обода. В момент максимальной величины указанного зазора оператор отмечает, например, мелом участок центральной части дефектной области и глубину дефекта обода диска. Впоследствии этот участок подвергают правке, например, пластической деформацией.

Малые дефекты размеров, формы и взаимного расположения рабочих поверхностей колесных дисков в диапазоне до 1 мм при финишной дефектации выявляют с помощью механического измерителя перемещений 11 с последующим сравнением фактических показателей с данными технической документации.

Стенд (фиг.2) для дефектации колесных дисков легковых автомобилей с вертикальным расположением шпинделя функционирует аналогично описанному выше, за исключением того, что установка и центровка диска здесь осуществляется быстрее за счет отсутствия боковых усилий от веса диска, что характерно для предыдущего стенда.

Для данного стенда перемещение щупа 10 в форме подвижного ролика в требуемое положение относительно обода диска обеспечивает оператор путем изменения положения горизонтальной штанги держателя 12 по высоте на стойке, по длине вылета штанги и за счет ее поворота. Оператор также устанавливает щуп 10 с наконечником в виде ролика в контакте с контролируемой поверхностью обода диска 3. При медленном вращении диска оператор наблюдает величину зазора между роликом и деформированной поверхностью обода. Момент максимальной величины указанного зазора оператор отмечает, как и прежде, для последующего исправления дефекта.

Предложенный стенд изготовлен согласно полезной модели и прошел необходимые технические испытания, подтвердившие указанные характеристики изделия.

1. Стенд для дефектации колесных дисков легковых автомобилей, содержащий опорный стол, закрепленный на нем шпиндель для установки колесных дисков с возможностью вращения и средства контроля отклонений размеров дисков от номинальных, отличающийся тем, что шпиндель, включающий подшипниковый узел, несущий вал, опорный фланец, хвостовик и прижимное приспособление для фиксации колесных дисков, закреплен параллельно, перпендикулярно или под углом к столешнице опорного стола, а средства контроля отклонений размеров дисков от номинальных снабжены индикатором в виде щупа с возможностью его перемещения и фиксации в заданном положении относительно наружных поверхностей обода диска.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что прижимное приспособление содержит проставки в виде цилиндрических и центрирующих конических втулок, размещенных на хвостовике между опорным фланцем и прижимной гайкой, причем стенд включает запасной набор указанных проставок для фиксации на шпинделе дисков различных производителей.

3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что щуп индикатора снабжен наконечником в виде конуса, полусферы или подвижного ролика, соединен с измерителем перемещений и установлен на держателе, выполненном в виде пластины с кольцевым магнитом для его удержания на столешнице опорного стола, в виде плоского двухзвенного механизма или в виде горизонтальной штанги, сочлененной с вертикальной стойкой.

4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электроприводом шпинделя и пультом для управления скоростью его вращения.