СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА

Полезная модель относится к области испытательной техники на автомобильном транспорте и может быть использована для проведения ресурсных испытаний тормозных цилиндров автомобилей.
Известна схема стенда для испытаний главных тормозных цилиндров автомобилей, представленная в ГОСТ Р 52431-2005 «Аппараты тормозных систем с гидравлическим приводом тормозов», приложение А (рекомендуемое). Стенд содержит стойку для крепления испытуемого главного тормозного цилиндра, нагрузочные цилиндры, главный тормозной цилиндр, динамометр сжатия, указатель перемещения штока, манометры, нагревательный элемент.
Недостатком приведенного стенда является невозможность воссоздания на нем режимов работы гидравлического тормозного привода автомобилей в условиях функционирования антиблокировочной системы (АБС).
Прототипом заявленной полезной модели является стенд для проверки герметичности главных тормозных цилиндров БС-134.000, описание которого представлено в мультимедийном руководстве «Ремонт и эксплуатация автомобиля ВАЗ 2105-04» [Ремонт и эксплуатация автомобиля ВАЗ 2105-04 [Электронный ресурс]: мультимедийное руководство. - М.: Третий Рим, 2003. - 1 CD-ROM], содержащий стойку, на которой смонтирован испытуемый главный тормозной цилиндр, шток которого соединен посредством червячного механизма с маховиком, а выходные отверстия при помощи трубопроводов сообщаются с поглощающими цилиндрами и устройствами для прокачки, при этом имеется сосуд, соединенный через кран с главным тормозным цилиндром, и указатель смещения штока.
Недостатком данного стенда является то, что он позволяет проводить только статические испытания главных тормозных цилиндров на герметичность, но не позволяет проводить ресурсные испытания главных тормозных цилиндров в условиях циклического нагружения. Также недостатком является то, что данный стенд не воспроизводит режимов работы гидравлического тормозного привода автомобилей, оснащенных АБС. Это связано с тем, что на данном стенде отсутствует устройство для автоматического изменения давления в гидравлическом приводе с частотой и амплитудой, соответствующими условиям работы тормозной системы в режиме функционирования АБС.
В этой связи важнейшей задачей является:
- создание стенда, позволяющего проводить ресурсные испытания элементов гидравлического тормозного привода автомобиля;
- обеспечение на испытательном стенде условий работы элементов гидравлического тормозного привода, идентичных условиям их работы на автомобиле в режиме функционирования АБС.
Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение функциональных возможностей стенда за счет обеспечения возможности проведения ресурсных испытаний деталей гидравлического тормозного привода, и, в частности, главных тормозных цилиндров автомобилей, оснащенных АБС, а также воспроизведения в процессе испытаний условий работы главного тормозного цилиндра, идентичных условиям его работы на автомобиле в режиме функционирования АБС.
-1
Указанный технический результат достигается тем, что на стенде для испытания деталей гидравлического тормозного привода автотранспортных средств, состоящем из червячного механизма со стойкой, на которой закреплен сосуд для тормозной жидкости и испытуемый главный тормозной цилиндр, соединенный трубопроводами с поглощающими цилиндрами и устройствами для прокачки, гидравлический привод содержит модулятор давления, включающий два гидроцилиндра, штоки которых механически связаны с кулачком, соединенным через ременную передачу с электродвигателем, не менее двух датчиков давления, вмонтированных в гидравлический привод в непосредственной близости от поглощающих цилиндров и соединенных через аналого-цифровой преобразователь с ЭВМ, причем для обеспечения возможности совершения элементами испытуемого главного тормозного цилиндра возвратно-поступательных движений с требуемыми амплитудно-частотными характеристиками, его шток соединен с неподвижной опорой через упруго-демпфирующий элемент, имеющий жесткость в пределах 15-25 кН/м и коэффициент затухания в пределах 9,5-9,9 с, при этом сосуд для тормозной жидкости выполнен в виде расширительного бачка главного тормозного цилиндра, а поглощающие цилиндры представляют собой два рабочих цилиндра дисковых тормозных механизмов передних колес и два рабочих цилиндра барабанных тормозных механизмов задних колес автомобиля, имеющих встроенные устройства для прокачки.
Отличием предложенного стенда является наличие модулятора давления, циклически изменяющего давление в гидравлическом приводе с заданными частотой и амплитудой, значения которых соответствуют работе тормозной системы в режиме функционирования АБС, и упруго-демпфирующего элемента, обеспечивающего возможность совершения штоком, поршнями и уплотнительными манжетами испытуемого главного тормозного цилиндра возвратно-поступательных движений с заданными частотой и амплитудой, значения которых соответствуют режиму работы АБС, что в совокупности позволяет проводить ресурсные испытания деталей гидравлического тормозного привода, и, в частности, главных тормозных цилиндров автомобилей, оснащенных АБС, а также воспроизводить в процессе испытаний условия работы главного тормозного цилиндра, идентичные условиям его работы на автомобиле в режиме функционирования АБС.
Кроме того, достоверность результатов и воспроизведение условий работы главного тормозного цилиндра в режиме функционирования АБС в процессе испытаний достигается тем, что на стенде в качестве поглощающих цилиндров использованы штатные цилиндры тормозных механизмов передних и задних колес автомобиля. Использование датчиков давления, соединенных через аналого-цифровой преобразователь с ЭВМ, позволяет отслеживать появление признаков потери герметичности в гидравлическом приводе в процессе испытаний, что обеспечивает возможность проведения ресурсных испытаний деталей гидравлического тормозного привода, и, в частности, главных тормозных цилиндров автомобилей, оснащенных АБС.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема стенда.
-1
Стенд состоит из червячного механизма 1 со стойкой 2, на которой закреплен сосуд 3 для тормозной жидкости и испытуемый главный тормозной цилиндр 4, соединенный трубопроводами с поглощающими цилиндрами 5, 6 и устройствами для прокачки, при этом гидравлический привод содержит модулятор давления 7, включающий два гидроцилиндра 8, штоки которых механически связаны с кулачком 9, соединенным через ременную передачу 10 с электродвигателем 11, не менее двух датчиков давления 12, вмонтированных в гидравлический привод в непосредственной близости от поглощающих цилиндров 5, 6 и соединенных, через аналого-цифровой преобразователь, с ЭВМ 13. При этом шток испытуемого главного тормозного цилиндра 4 соединен с неподвижной опорой через упруго-демпфирующий элемент 14, что обеспечивает возможность совершения поршнями и уплотнительными манжетами главного тормозного цилиндра 4 возвратно-поступательных движений с требуемыми амплитудно-частотными характеристиками, соответствующими режиму работы АБС. Требуемые амплитудно-частотные характеристики были получены в ходе испытаний автомобилей, оснащенных АБС экстремального типа [Ревин, А.А. Автомобильные автоматизированные тормозные системы: техническое решение, теория, свойства: монография / А.А.Ревин. - Волгоград: Ин-т качества, 1995. - 160 с.]. Проведенные испытания показали, что требуемые значения амплитудно-частотных характеристик могут быть обеспечены при условии, что упруго-демпфирующий элемент 14 имеет жесткость в пределах 15-25 кН/м и коэффициент затухания в пределах 9,5-9,9 с. Сосуд 3 для тормозной жидкости выполнен в виде расширительного бачка главного тормозного цилиндра, а поглощающие цилиндры 5 и 6 представляют собой два рабочих цилиндра дисковых тормозных механизмов передних колес и два рабочих цилиндра барабанных тормозных механизмов задних колес автомобиля, имеющих встроенные устройства для прокачки. Использование на предлагаемом стенде штатных тормозных цилиндров автомобиля обеспечивает в процессе испытаний воспроизведение условий работы главного тормозного цилиндра, идентичных условиям его работы на автомобиле в режиме функционирования АБС.
Предлагаемый стенд работает следующим образом.
При подготовке к проведению ресурсных испытаний главный тормозной цилиндр 4 подвергается разборке. Производится измерение линейных размеров корпуса, поршней и уплотнительных манжет главного тормозного цилиндра 4. Снимется упругая характеристика уплотнительных манжет при приложении и снятии нагрузки. Производится сборка главного тормозного цилиндра 4. Испытуемый главный тормозной цилиндр 4 монтируется при помощи болтовых соединений на стойке 2. К главному тормозному цилиндру 4 прикрепляются шланги, соединяющие его с сосудом 3, который закреплен на стойке 2 выше главного тормозного цилиндра 4. Выходные отверстия главного тормозного цилиндра 4 соединяют при помощи трубопроводов с входными отверстиями модулятора давления 7. Через сосуд 3 гидравлическая система заполняется тормозной жидкостью класса DOT-4, при этом производится прокачка системы с использованием червячного механизма 1 и устройств для прокачки, вмонтированных в поглощающие цилиндры 5 и 6.
При помощи червячного механизма 1 устанавливается значение максимального давления в гидравлической системе стенда, которое для различных испытаний может составлять 7…12,5 МПа. Давление контролируется на мониторе ЭВМ 13 в соответствии с полученными сигналами от датчиков давления 12, которые позволяют отслеживать появление признаков потери герметичности в гидравлическом приводе в процессе испытаний, что обеспечивает возможность проведения ресурсных испытаний деталей гидравлического тормозного привода, и, в частности, главных тормозных цилиндров автомобилей, оснащенных АБС.
Для проведения ресурсных испытаний запускается электродвигатель 11, крутящий момент от которого передается посредством ременной передачи 10 кулачку 9, который, воздействуя на штоки цилиндров 8 модулятора давления 7, заставляет их совершать возвратно-поступательные движения, что приводит к возникновению колебаний давления в гидравлическом тормозном приводе с заданными амплитудой и частотой, соответствующими режиму функционирования АБС, тем самым обеспечивается возможность проведения ресурсных испытаний главных тормозных цилиндров автомобилей, оснащенных АБС, а также воспроизведения в процессе испытаний условий работы главного тормозного цилиндра, идентичных условиям его работы на автомобиле в режиме функционирования АБС. При этом в трубопроводах, главном тормозном цилиндре 4 и поглощающих цилиндрах 5, 6 происходят колебания давления тормозной жидкости, под действием которых поршни и уплотнительные манжеты главного тормозного цилиндра 4 совершают возвратно-поступательные движения с заданной частотой и амплитудой, соответствующими режиму работы АБС. В процессе работы стенда происходит изнашивание элементов главного тормозного цилиндра 4, а также процессы изменения физико-химических свойств материала уплотнительных манжет, что способствует падению максимального давления в гидравлическом приводе. Величина давления в различных точках гидравлического привода определяется посредством датчиков давления 12, соединенных через аналого-цифровой преобразователь с ЭВМ 13. При возникновении признаков потери герметичности в главном тормозном цилиндре 4 производится остановка электродвигателя 11, демонтаж со стенда главного тормозного цилиндра 4. Демонтированный главный тормозной цилиндр 4 подвергается разборке. Производится измерение линейных размеров корпуса, поршней и уплотнительных манжет главного тормозного цилиндра 4. Снимется упругая характеристика уплотнительных манжет при приложении и снятии нагрузки. Производится сопоставление результатов измерений, проведенных до и после ресурсных испытаний.
Таким образом, при использовании заявленной полезной модели осуществляется расширение функциональных возможностей стенда за счет обеспечения возможности проведения ресурсных испытаний деталей гидравлического тормозного привода, и, в частности, главных тормозных цилиндров автомобилей, оснащенных АБС, а также воспроизведения в процессе испытаний условий работы главного тормозного цилиндра, идентичных условиям его работы на автомобиле в режиме функционирования АБС.