ПЕРЕДВИЖНОЙ ПРИЦЕП-СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ, РЕГУЛИРОВКИ, РЕМОНТА, УСТАНОВКИ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ КОЛЕС АВТОМОБИЛЕЙ
MOBILE TOWED TEST BENCH FOR DIAGNOSTICS, ADJUSTMENTS, REPAIR AND ASSEMBLY OF AUTOMOTIVE WHEEL BRAKES

Предлагаемое устройство относится к передвижным диагностическим средствам и может быть применено для обеспечения точного диагностирования, регулировки, фиксации параметров тормозной системы колес автомобиля в имитационных, ходовых условиях в различных местах жительства владельца.
Известен испытательный стенд как устройство, оснащенное контролем тормозной системы с антиблокировочными параметрами на беговых барабанных роликах (смотри патент РФ №2241618, МПК В60Т 17/22, G01I 5/28, опубликованный 10.12.2004 г.). Испытательный стенд содержит маховик, соединенный с валами опорных роликов механической передачей. Маховик соединен с валами опорных роликов с возможностью передачи им крутящего момента. На валах установлены устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля. Испытательный стенд выполнен с возможностью приведения его в движение с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами. Техническим результатом является возможность измерения тормозной силы на каждом колесе автомобиля, а также возможность диагностирования автомобилей, оснащенных антиблокировочной системой, и возможность диагностирования автомобилей разной длины на одном стенде.
Недостатком данного испытательного стенда как устройства, оснащенного контролем тормозной системы с антиблокировочным параметрами на беговых барабанных роликах (смотри патент РФ №2241618, МПК В60Т 17/22, G01I 5/28, опубликованный 10.12.2004 г.), является связанность пары ведущих и пары ведомых роликов на подвижной и неподвижной платформах цепными передачами и шлицевым карданным валом и механическим приводом от собственного двигателя АТС и невозможность отрегулировать тормозной эффект каждого из 4-х колес в отдельности, а затем проверить, отрегулировать тормозные контуры в комплексе.
Известно устройство диагностирования тормозных систем автотранспортных средств (патент РФ №2333118, МПК В60Т 17/22, G01L 5/28, G01M 17/007, опубликованный 10.09.2008 г.). Устройство для контроля эффективности торможения автотранспортного средства, содержащее платформу, две одинаковые секции с приводными и опорными роликами для установки проверяемых колес, при этом приводные ролики соединены между собой цепными передачами и с маховиками, раскручиваемыми от привода, используемого для вывода устройства в режим начальной скорости торможения, имеющее устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на проверяемых колесах и следящие ролики. Платформа выполнена с возможностью поворота вокруг вертикальной поворотной оси в горизонтальной плоскости и перемещения относительно этой оси вверх и вниз, имеет узлы поднятия платформы относительно опорной поверхности вверх и опускания вниз, а также механизм поворота платформы в горизонтальной плоскости для устранения перекоса проверяемых колес относительно поперечной оси платформы стенда. Устройство дополнительно содержит вторую платформу, при этом на каждой из платформ расположено по одной секции с приводными и опорными роликами для установки проверяемых колес, причем одна из платформ установлена стационарно, а другая платформа выполнена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, имеет узлы поднятия платформы относительно опорной поверхности вверх и опускания вниз, а также механизм перемещения платформы в горизонтальной плоскости для устранения перекоса проверяемых колес относительно поперечных осей платформ стенда.
Недостатком данного устройства диагностирования тормозных систем автотранспортных средств (патент РФ №2333118, МПК В60Т 17/22, G01L 5/28, G01M 17/007, опубликованный 10.09.2008 г.), является отсутствие возможности измерить, продиагностировать и отрегулировать тормозную систему на всех 4-х колесах в единой установке автомобиля на беговых барабанах и измерение момента и силы торможения каждого колеса независимо друг от друга, а затем по контурам комплексно.
Техническим результатом передвижного прицеп-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки тормозной системы колес автомобилей является расположение стенда на передвигаемой платформе прицепа, повышение точности измерений, диагностики, регулировки, фиксации параметров автомобилей.
Задача решается тем, что передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки тормозной системы колес автомобилей, содержащий регулируемые беговые барабаны под каждое колесо автомобиля, снабжен передвижной платформой прицепа-трейлера и вагон-стендовым оборудованием - дизелем-генератором мощностью до 500 кВт, двухмашинным агрегатом возбуждения обмоток генератора и тяговых элетродвигателей, реостатом гашения электроэнергии от генераторного режима тяговых электродвигателей, гидростанцией для привода гидроопор подъема от земли платформы прицепа-стенда, двойными беговыми барабанами, имеющими нониусные измерительные планки для продольного и поперечного передвижения ведущих барабанов-электроприводов постоянного тока для каждого колеса, эти барабаны оборудованы 4-мя дорожками с 6-тью пьезодатчиками на каждой, 2-е для нормального и 2-е для тангенциального давления-реакции от колеса к беговой поверхности барабанов, 2-мя боковыми щеками по краям барабана с 6-тью пьезодатчиками, охватывающими шину колеса с внутренней стороны, снабжены кольцевым контактно-щеточным устройством от каждой дорожки барабана и щек, позволяющим передать и измерить сигнал от пьзодатчиков на 4-х осциллографах с применением ПК ЭВМ, вторые беговые барабаны, не имеющие механической связи с ведущими барабанами, оборудованы электротормозной муфтой. Применяемый ПК ЭВМ снабжен возможностью измерить величину электрического тока и напряжения от тяговых электродвигателей в режиме двигателя и в режиме генератора и зафиксировать момент времени скачка тока нагрузки, свидетельствующего начало действия тормозного эффекта. Каждые пары беговых барабанов, установленные рядом друг с другом, смонтированы в стяжном коробе с электровинтовым приводом перемещения вдоль платформы стенда, и каждый беговой барабан сидит на шлицевом валу и имеет возможность перемещения вдоль вала от руки наладчика для установки необходимой колеи, а также подъемным тельфером и гидравлически опускающейся платформой - ямой под автомобилем.
Беговые барабаны прицепа-стенда, оборудованные приводом от тяговых электродвигателей постоянного тока сериесного возбуждения, имеющие параболическую тяговую характеристику, конструктивно оборудованы пьезометрическими датчиками в четыре дорожки нормального и тангенциального давления от протектора колеса, а боковые щеки, способные сходиться и расходиться, также снабжены по одной дорожке пьезометрическими датчиками радиального крепления для определения бокового давления щек от набегающего или сбегающего давления резины колеса. Пьезометрические датчики электрически соединены с контактными кольцами и щеточным механизмом для снятия величины и формы сигнала по каждой дорожке для измерения и фиксации их на осциллографах и передачи их на микропроцессор в ПК. Вторичные беговые барабаны, стоящие как бы в паре с ведущими барабанами, не связаны механическим приводом с ними, но оборудованы самостоятельными электротормозными муфтами. Прицеп-стенд снабжен опускающимся вниз под автомобиль рабочим местом работающего наладчика, испытателя или ремонтника для проведения необходимого комплекса работ под автомобилем в процессе его «как бы, движения» на барабанах и доводки параметров до нормы.
На фигуре 1 изображен передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки тормозной системы колес автомобилей.
На фигуре 2 изображен промышленным образом выпускаемый прицеп, на базе платформы которого возможно смонтировать передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки тормозной системы колес автомобилей согласно фигуре 1.
На фигуре 3 изображен пример оформления передвижного прицепа-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки тормозной системы колес автомобилей в закрытом виде для эксплуатации его в холодное время года.
На фигуре 4 изображен вид сверху прицепа-стенда на стяжные короба беговых барабанов, показывающих их независимость и подвижность друг от друга.
На фигуре 5 изображен поперечный разрез передвижного прицепа-стенда для диагностики, регулировки, ремонта, установки тормозной системы колес автомобилей по осям приводных беговых барабанов.
На фигуре 6 изображены беговые барабаны 7 и 8, снятые со шлицевых валов, а 8-й барабан без контактных дисков щеточного устройства, которые необходимы для снятия сигналов реакции от колеса автомобиля.
Передвижной прицеп-стенд для диагностики, регулировки, ремонта, установки тормозной системы колес автомобилей работает следующим образом.
Прицеп-трейлер 1 предварительно устанавливается на гидравлические опоры 2 с приводом от гидросиловой установки 3, отрывают его от грунта передвижных колес платформы, опускаются и выставляются заездные наклонные сходни 5. Автомобиль заезжает внутрь вагона-стенда по наклонным сходням 5, постоянным наклонным дорожкам 4 и далее по направляющим дорожкам 6 и на устройства, состоящие из беговых барабанов 7 и 8, тягового электродвигателя 9, редуктора и шрусового карданного вала 10, смонтированных в передвижном стяжном коробе 11, имеющем электровинтовой привод 12, а затем закрепляется растяжными тросами и упорами от невозможности линейного перемещения 13, оборудованными измерительными динамометрами величины растяжного усилия в моменты срабатывания тормозов, имеет возможность подъема тельфером 14 для более точной установки на беговые барабаны. Если автомобиль не имеет возможность самостоятельно заехать на прицеп-стенд, то его можно будет забуксировать от тельферной лебедки 14. После заезда автомобиля на беговые барабаны проверяется и измеряется геометрия фактического расположения колес на барабанах и, при необходимости, регулируется и выправляется геометрия установки подвески каждого колеса на образующие точки касания беговой полосы и боковыми щеками путем нониусного перемещения 15 бегового барабана вперед или назад с точностью до 0,000005 м.
Если геометрия расположения мостов относительно кузова автомобиля имеет прямоугольную форму, то этот момент можно зафиксировать документально. Если нет прямоугольности, а есть параллерограммность или трапециевидное расположение мостов или подвесок колес относительно кузова, то прицеп-стенд имеет возможность размерного определения и доводки геометрии до нормального состояния.
Далее производится пуск двигателей всех беговых барабанов от электроэнергии дизель-генератора 16 и производится разгон автомобиля до скорости 40 км/час, после чего запускается двигатель автомобиля и нажимается педаль тормозной системы в состояние срабатывания, затем измеряются, диагностируются параметры торможения от тормозной системы автомобиля по реакции беговых барабанов с электроприводом, по скачку тока нагрузки тягового электродвигателя, который регистрируется на ПК ЭВМ-20 как по величине, так и по моменту возникновения скачка по времени от момента нажатия на педаль тормоза, по реакции динамометра на растяжном устройстве 13 измеряется обратный толчок всего кузова. Электроэнергия противодействия двигателя гасится на реостате 19. Динамометр растяжки оборудован двойной стрелкой, вторая из них при срабатывании и снятии тормозной реакции остается на месте измеренной величины торможения, тем самым, фиксируя результат мгновенного импульса торможения.
Возбуждение генератора и тяговых электродвигателей обеспечивает двухмашинный агрегат 21. Прицеп-стенд позволяет режим работы без дизель-генератора, а от работы собственного двигателя автомобиля. В данном случае тяговые двигатели будут работать как нагрузочные генераторы и гасить вырабатываемую электроэнергию на реостат 19, возбуждаемую от двухмашинного агрегата 21.
Если есть необходимость провести испытание торможения отдельного колеса, то эта процедура на прицепе-стенде возможна так же, как и на всех колесах в комплексе. Точно такую же процедуру измерения можно провести на приводе автомобиля задним ходом. Отличием от прототипа является независимость электрического привода беговых барабанов и возможность измерения нагрузочных характеристик тяговых электродвигателей от момента начала действия тормозной силы каждого колеса. Это обеспечивает измерение момента времени одновременности или неодновременности срабатывания тормозных гидроцилиндров от действия главного тормозного импульса в каждый тормозной контур. Отладка одновременности срабатывания гидроцилиндров в каждом контуре от главного тормозного импульса обеспечит равномерную и одновременную силу торможения всех четырех колес автомобиля, а АБС будет исполнять роль контроля и невозможности блокирования всех колес до полной остановки. Если АБС будет иметь реакцию или сигнал к началу действия, то АБС подаст сигнал на срабатывание электротормозных муфт каждого колеса раздельно с определением того колеса, на котором этот сигнал возникнет с опережением от других. Такая ситуация создаст условие для полного повторения цикла отладки до тех пор, пока не будет обеспечена надежная одновременность срабатывания тормозов по всем четырем колесам автомобиля. Если после полной отладки тормозной системы на беговые барабаны надеть «траковые чехлы» с различными коэффициентами сцепления колеса с беговой поверхностью «траков чехлов», то прицеп-стенд имеет широкую возможность моделирования ситуаций юза или заноса от характера и качества дорожного покрытия. В результате прицеп-стенд позволяет в порядке «сервиса» приехать к потребителю домой в городах, в сельские районы и отладить весь комплекс параметров одноприводных или полноприводных автомобилей на всех скоростных и нагрузочных режимах работы автомобиля прямо на прицепе-стенде, а не на испытательном полигоне, так как моделирование сцепных коэффициентов колеса с барабанами на «траках чехлах» может заменить частично испытательный полигон.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемое техническое решение позволяет измерение геометрии расположения колес относительно кузова до 0,000005 м, обеспечение в широком диапазоне по размерам межколесной колеи и базами-расстояний между передними и задними колесами, имеющими конструктивную возможность изменять координатную геометрию последних под конкретную базу и колею от 2000 мм - база и 1200 мм - колея до 3600 мм -база и 1800 мм - колея, а также с максимальной нагрузкой на каждый беговой барабан от колес до 1500 кг, обеспечение измерений, диагностики, регулировки и наладки тормозной силы на каждом колесе раздельно и в контуре диагонального соединения тормозной системы комплексно с определением мгновенного сигнала опережения или одновременного срабатывания переднего левого или заднего правого, а также переднего правого и заднего левого колес автомобиля, обеспечение диагностирования тормозной системы, оснащенной АБС, а также возможность перемещения прицепа-стенда к месту жительства владельца.