Мобильный роликовый стенд для диагностики тормозных механизмов транспортных средств
Полезная модель мобильного роликового тормозного стенда для диагностики тормозных механизмов легковых и малых грузовых автомобилей относится к транспортным средствам и может быть использована в качестве стендового оборудования при технической диагностике тормозных механизмов транспортных средств категорий M1 и N1. Предложенный стенд диагностики тормозных механизмов легковых автомобилей содержит раму с размещенными на ней опорными роликами для установки на них испытуемого колеса. Крепление валов роликов на раме выполнено в форме дуги окружности, с радиусом, соответствующим кривизне беговой дорожки шины, что обеспечивает надежное сцепление опорных роликов с колесом при передаче тормозной силы. Тормозная сила на опорных роликах создается за счет инерционного маховика, редуктора, шестеренной передачи и системы цепных передач. Процедура диагностики обеспечивается при помощи узла измерения, управляемого электронным блоком. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является разработанный мобильный стенд, позволяющий диагностировать и испытывать колесные тормозные механизмы независимо от конструктивных особенностей кузовных колесных арок и колесных дисков транспортных средств категорий M1 и N1.
Полезная модель мобильного роликового стенда для диагностики тормозных механизмов легковых и малых грузовых автомобилей относится к транспортным средствам и может быть использована в качестве стендового оборудования для технической диагностики тормозных механизмов транспортных средств категорий M1 и N1.
Известен стационарный стенд с нагрузочными барабанами для испытаний тормозных механизмов повышенного трения. На стенде имеются: приводной электродвигатель, трансмиссия с коробкой передач, два тормозных механизма и два динамометра для измерения тормозных моментов на полуосях. (Лефаров А.Х. Дифференциалы автомобилей и тягачей, М: Машиностроение, 1972 г., 147 с). Стенд позволяет определить рабочую характеристику одного из тормозных механизмов при затормаживании соответствующей полуоси.
Недостатком стенда является то, что испытания проводятся при затормаживании только одной из полуосей, что не соответствует основным режимам работы тормозных механизмов в реальной эксплуатации на транспортных средствах. Кроме того, недостатком стационарных стендов является значительные габариты и масса, необходимость в специальных помещениях для их размещения на территории СТО.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является мобильный стенд для экспресс-диагностики тормозных механизмов легковых транспортных средств (Патент 
126294 от 27.03 2012 г), содержащий раму, опорные ролики для размещения на них колеса, маховик, раскручиваемый от электродвигателя и узел нагрузки и измерения тормозной силы на колесе. При этом для привода колеса при диагностике тормозного механизма предлагается использовать сменную крестовину для захвата колеса через вентиляционные отверстия колесного диска.
Недостатком данного стенда является то, что такой способ привода исследуемого колеса для большинства современных импортных и отечественных автомобилей становится неприемлемым, так как автопроизводители чаще всего предпочитают использовать для современных автомобилей декоративные литые диски, в которых вентиляционные отверстия или отсутствуют, или выполнены в форме, не позволяющей использовать сменные крестовины. Кроме того, для импортных автомобилей характерны особо низкие кузовные арки задних колес, что препятствует возможности вращения крестовины на стенде вместе с исследуемым колесом. Таким образом, стенд-прототип не вполне универсален для транспортных средств категорий M1 и N1 и возможность его применения на СТО весьма ограничена.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала стендов с обеспечением универсальности для диагностики и испытаний тормозных механизмов транспортных средств категорий M1 и N1.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является разработанный мобильный стенд, позволяющий диагностировать и испытывать колесные тормозные механизмы независимо от конструктивных особенностей кузовных колесных арок и колесных дисков транспортных средств категорий M1 и N1.
Технический результат достигается предлагаемым мобильным стендом для диагностики тормозных механизмов транспортных средств, содержащим неподвижную раму, с закрепленными на ней вращающимися четырьмя опорными роликами для размещения на них исследуемого колеса.
Вращение опорных роликов обеспечивается узлом привода, содержащим электродвигатель, упругую муфту, редуктор и маховик, ведущую и ведомую шестерни постоянного зацепления и систему цепных передач. Ведущая шестерня установлена на валу измерительной муфты, а ведомая шестерня установлена на валу одного из опорных роликов, при этом все ролики попарно связаны между собой отдельными цепными передачами.
Тормозная сила в контакте исследуемого колеса определяется при помощи узла измерения, включающего в себя измерительную муфту с датчиком тормозного момента, датчик импульсов, электронный секундомер, датчик положения тормозной педали, блок аналого-цифровых преобразователей, соединенный с компьютером.
Для обеспечения надежного контакта колеса с роликами, при передаче тормозной силы, опорные ролики закреплены на неподвижной раме по условной дуге, радиус Rр кривизны которой выбран в соответствии с радиусом Rк кривизны беговой дорожки протектора шин.
Таким образом, полезная модель стенда отличается от прототипа тем, что исследуемое колесо перед началом торможения раскручивается четырьмя роликами с помощью узла привода с автономным электродвигателем через систему типовых механических передач., а конструктивные особенности кузовных колесных арок и колесных дисков не влияют на процедуру диагностики, что делает полезную модель стенда в достаточной мере универсальной для всех транспортных средств категорий М1 и N1.
Текущие значения диагностических параметров эффективности колесных тормозных механизмов определяются путем поочередной установки каждого из колес транспортного средства на опорные ролики.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда с электронной системой управления.
На фиг. 2 представлена принципиальная схема узла привода опорных роликов стенда, где: Rк - радиус исследуемого колеса, Rp - радиус условной дуги закрепления центров роликов.
На фиг. 3 представлена схема системы цепных передач привода четырех опорных роликов.
Полезная модель содержит:
1 - неподвижную раму стенда; 2 - маховик; 3 - редуктор; 4 - упругую муфту; 5 - ведущий вал редуктора; 6 - датчик импульсов; 7 - измерительную муфту с датчиком тормозной силы; 8 - электродвигатель; 9, 15 - ведущую и ведомую шестерни; 10 - систему цепных передач; 11 - валы опорных роликов; 12 - аппарели (для въезда и выезда); 13 - опорные ролики; 14 - исследуемое колесо; 16 - блок аналого-цифровых преобразователей (БАЦП); 17 - электронный секундомер (ЭС); 18 - датчик положения тормозной педали (ДПТП); 19 - тормозную педаль; 20 - компьютер (ПК); 21 - включатель (ВК1); 22 - реле включения питания (РВ); 23 - блок питания (БП)
Конструктивно мобильный роликовый стенд для диагностики колесных тормозных механизмов транспортных средств выполнен следующим образом:
Неподвижная рама 7 (фиг. 1) имеет прямоугольную форму, на которой в подшипниках закреплены валы 77 опорных роликов 13, а также электродвигатель 8 и редуктор 3 с маховиком 2.
Электродвигатель 8 соединен с редуктором при помощи упругой муфты 4, демпфирующей динамические нагрузки при экстренном торможении колеса.
Узел привода опорных роликов включает в себя электродвигатель 8, редуктор 3, измерительную муфту 7 с ведущей шестерней 9, ведомую шестерню 75, закрепленную на валу ролика 13 и систему цепных передач 10, попарно соединяющих четыре опорных ролика, (фиг. 3). Ведущая 9 и ведомая 75 шестерни находятся в постоянном зацеплении.
Узел измерения тормозной силы в контакте колеса с опорными роликами содержит датчик тормозной силы, расположенный в измерительной муфте 7, датчик импульсов 6, расположенный на валу 5 редуктора, датчик 18 положения тормозной педали и электронную схему, (фиг. 1).
Вращение от вала электродвигателя через узел привода передается на опорные ролики, раскручивающие исследуемое колесо перед началом его торможения.
Инерционный момент массы маховика 2, возникающий в процессе торможения колеса, создает тормозную силу на опорных роликах, величина которой воспринимается датчиком измерительной муфты 7.
Полезная модель работает следующим образом:
Неподвижная рама 1 стенда предварительно устанавливается персоналом на участке технического обслуживания автомобилей СТО в удобном для диагностики месте.
Автомобиль по аппарели 12 заезжает одним из исследуемых колес 14 на опорные ролики 13 и фиксируется от продольного перемещения обычными выносными колодками.
Оператор подключает блок питания 23 (БП) к потребителям схемы управления, используя включатель 21 (ВК1) и реле 22 (РВ). Электродвигатель 8 (ЭД) начинает раскручивать валы редуктора 3 и маховик 2, а через шестеренную передачу и систему цепных передач раскручивает опорные ролики 13 и исследуемое колесо 14.
При вращении опорных роликов сигналы от датчика 6, датчика измерительной муфты 7 и электронного секундомера 17 через блок 16 (БАЦП) передаются на компьютер (ПК) 20, который их регистрирует, рассчитывает и контролирует линейную скорость колеса и другие параметры диагностики процесса торможения.
Линейная скорость в виде кривой высвечивается на дисплее компьютера. При достижении заданного уровня линейной скорости с помощью команды компьютера подаются визуальный и звуковой сигналы, соответствующие началу торможения.
В момент подачи этих сигналов водитель резко нажимает на тормозную педаль 19, при этом срабатывает датчик 18 положения тормозной педали (ДПТП), и компьютер 20, с помощью реле (РВ) 22, отключает блок питания (БП) 23 от электродвигателя 8.
Момент блокирования колеса на опорных роликах является окончанием процесса торможения.
Тормозной путь и тормозная сила рассчитываются компьютером по уровню сигналов датчика импульсов 6, датчика тормозного момента измерительной муфты 7 и электронного секундомера 17.
После окончания диагностирования компьютер выдает на дисплей данные по характеру изменения скорости, текущей и максимальной тормозной силе на колесе, величине пути и времени процесса торможения.
1. Мобильный роликовый стенд для диагностики тормозных механизмов транспортных средств, содержащий неподвижную раму с закрепленными на ней вращающимися опорными роликами для размещения на них исследуемого колеса, электродвигатель узла привода, соединенный через упругую муфту с редуктором и маховиком, узел измерения тормозной силы, включающий измерительную муфту с датчиком тормозного момента, датчик импульсов, электронный секундомер, датчик положения тормозной педали, блок аналого-цифровых преобразователей, соединенный с компьютером, отличающийся тем, что опорные ролики выполнены приводными и закреплены на неподвижной раме по дуге, радиус кривизны которой выбран в соответствии с радиусом кривизны беговой дорожки протектора шины для обеспечения надежного контакта колеса с роликами при передаче тормозной силы, а узел привода валов опорных роликов дополнительно содержит ведущую и ведомую шестерни постоянного зацепления и систему цепных передач, причем ведущая шестерня установлена на валу измерительной муфты, а ведомая шестерня установлена на валу одного из опорных роликов, при этом все ролики попарно связаны между собой отдельными цепными передачами.
2. Мобильный роликовый стенд по п.1, отличающийся тем, что на неподвижной раме закреплено четыре приводных опорных ролика.
