УСТРОЙСТВО КАЛИБРОВКИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ СТЕНДОВ
DEVICE FOR CALIBRATION OF CAR PLATFORM OF ALIGNMENT RACKS

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автомобильной промышленности для калибровки рабочих площадок регулировочных стендов, предназначенных для проверки технического состояния автотранспортных средств.
Известно устройство калибровки автомобильной площадки регулировочных стендов, выбранное в качестве прототипа, выполненное в виде двух соединенных между собой гибкими шлангами конструктивных узлов, в состав каждого из которых включена наполненная водой измерительная головка и микрометрический винт (Специальные приборы для линейно-угловых измерений и их поверка/Под ред. Ф.В.Цибулко. М.: Изд-во стандартов, 1983 г., 160 с., стр.33-34).
В основу действия устройства-протипа положен принцип сообщающихся сосудов. При проведении измерений его первый конструктивный узел устанавливают на первую намеченную точку очередного продольного сечения поверхности автомобильной площадки, а второй узел последовательно передвигают на все остальные контролируемые точки данного сечения. При каждом измерении по разности отсчетов микрометрических винтов определяют уровень воды.
Однако данное устройство предназначено для измерения профилей длиной не более 12 метров (м), в то время как размер рабочей площадки поста проверки и регулировки света фар в продольном направлении должен быть не менее 15 м.
Кроме того, наибольшая разность высот измеряемого профиля, которую можно определить посредством известного устройства, составляет 25 миллиметров (мм). Это означает, что для площадок длиною 15 м отклонение от прямолинейности не должно превышать значения 1,67 мм на м, в то время как действующим ГОСТом допускаются отклонения до 3 мм на м ( ГОСТ Р 51709-2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы поверки", п. 5. 3. 3. 1.).
Задачей изобретения является расширение диапазона измерений. Решение поставленной задачи заключается в том, что в состав устройства калибровки автомобильной площадки регулировочных стендов, выполненного в виде двух конструктивных узлов, включен третий конструктивный узел. При этом первый конструктивный узел содержит предметный стол, снабженный подъемным механизмом и выполненный с обеспечением углового смещения посадочной площадки относительно основания, установленный на предметном столе лазерный блок, коллиматор, смонтированный на лазерном блоке, и блок питания со стрелочным прибором определения режима работы лазерного блока, второй конструктивный узел содержит установленный на подвижном основании штатив с магнитным основанием, базовый элемент сферического подвижного соединения, закрепленный в кронштейне штатива посредством горизонтально ориентированного стержня и выполненный в виде пластины с отверстием призматической формы, рабочий элемент сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы и размещенный сферической поверхностью на базовом элементе соосно с его отверстием, соединенный с рабочим элементом со стороны его малого основания вертикально ориентированный стержень с дополнительным грузом, координатный столик, соединенный с рабочим элементом со стороны его большого основания, и отражатель, оптически связанный с лазерным блоком и закрепленный на координатном столике с обеспечением распространения отраженного светового пучка в горизонтальной плоскости, а третий конструктивный узел содержит штангенрейсмас и диафрагму, снабженную белой каймой вокруг отверстия диаметром, равным диаметру расширенного светового пучка, и закрепленную на рамке штангенрейсмаса посредством хомута со стопорным винтом.
На фиг.1 изображена схема размещения устройства относительно автомобильной площадки регулировочного стенда, на фиг. 2-4 показаны соответственно первый, второй и третий конструктивные узлы устройства, на фиг.5 изображена диафрагма третьего конструктивного узла.
На калибруемой автомобильной площадке 1 указаны продольные и поперечные сечения 2, пересечениями которых задаются проверяемые точки 3. В состав устройства калибровки включены три конструктивных узла 4, 5 и 6 (фиг.1).
Первый конструктивный узел содержит предметный стол 7, снабженный подъемным механизмом 8 и выполненный с обеспечением углового смещения посадочной площадки 9 относительно основания 10 посредством поворотного механизма 11, и лазерный блок 12 с коллиматором 13, снабженный опорными планками 14 и подключенный кабелем 15 к блоку питания 16 со стрелочным прибором 17 (фиг. 2).
Второй конструктивный узел содержит установленный на подвижном основании 18 штатив 19 с магнитным основанием, базовый элемент сферического подвижного соединения, выполненный в виде пластины 20 произвольной формы с отверстием 21 призматической формы и закрепленный в кронштейне 22 посредством горизонтально ориентированного стержня 23, рабочий элемент сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы 24, со стороны малого основания которой с ней соединен вертикально ориентированный стержень 25 с дополнительным грузом 26, а со стороны большого основания - координатный столик 27 с отражателем 28 (фиг.3).
0
Третий конструктивный узел содержит штангенрейсмас 29 и диафрагму 30, снабженную белой каймой 31 вокруг отверстия 32 диаметром, равным диаметру расширенного светового пучка J, и закрепленную на рамке 33 посредством хомута 34 со стопорным винтом 35 (фиг.4-5).
Работа измерительной системы заключается в следующем.
ш
Соответствие метрологических характеристик (прямолинейность, горизонтальность, плоскостность) автомобильной площадки 1 регулировочных стендов требованиям нормативных документов определяют по перепадам высот проверяемых точек 3 поверхности площадки 1, расстояния между которыми вдоль продольного и вдоль поперечного направлений "X" и "Z" (расстояния L между продольными и поперечными сечениями 2) задаются в методиках калибровки в зависимости от габаритов площадки 1 и назначения регулировочного стенда (фиг.1).
0
После проведения разметки площадки 1 перед ней размещают предметный стол 7 первого конструктивного узла 4, снабженный подъемным механизмом 8 и выполненный с обеспечением углового смещения посадочной площадки 9 относительно основания 10. Используя микрометрический уровень в качестве эталона горизонтальности, поверхность посадочной площадки 9 выставляют параллельной плоскости "XZ". Лазерный блок 12, подключенный кабелем 15 к блоку 16 питания, устанавливают на предметный стол 7 и жестко закрепляют опорными планками 15 к посадочной площадке 9 таким образом, чтобы расширенный коллиматором 13 световой пучок J лазерного блока 12 распространялся вдоль оси "Z" (фиг.2).
При компоновке второго конструктивного узла 5 штатив 19 с магнитным основанием устанавливают на подвижном основании 18. Базовый элемент 20 сферического подвижного соединения, выполненный в виде пластины с отверстием 21 призматической формы, посредством горизонтально ориентированного стержня 23 закрепляют в кронштейне 22 штатива 19. Рабочий элемент 24 сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы, свободно размещают сферической поверхностью на базовом элементе 20 соосно с его отверстием 21. Со стороны малого основания с рабочим элементом 24 соединяют вертикально ориентированный стержень 25 с дополнительным грузом 26, а со стороны его большого основания - координатный столик с отражателем 28 (фиг.3),
1
При установке второго конструктивного узла 5 с противоположной по отношению к узлу 4 стороны площадки 1 отражатель 28 оптически связывают с лазерным блоком 12 и посредством регулировочных винтов координатного столика 27 обеспечивают распространение отраженного светового пучка J в горизонтальной плоскости "XZ". Последнюю операцию производят один раз за время проведения калибровки, т.к. за счет наличия сферического подвижного соединения конструкция узла 5 позволяет поддерживать постоянной пространственную ориентацию уголкового отражателя 28 при угловых отклонениях нормали к подвижному основанию 18 от оси "У".
0
1
При проведении калибровки на первую проверяемую точку 3 поверхности автомобильной площадки 1 устанавливают основание штангенрейсмаса 29 третьего конструктивного узла 6, в состав которого включена также диафрагма 30, снабженная белой каймой 31 вокруг отверстия 32 диаметром, равным диаметру светового пучка J (J), и закрепленная к рамке 33 штангенрейсмаса 29 посредством хомута 34 со стопорным винтом 35 (фиг.4-5).
1
X
Вращением конструктивных узлов 5 и 6 вокруг оси "Y" лазерный блок 12 оптически связывают с диафрагмой 30. Затем, перемещая рамку 33 со шкалой нониуса и механизм микроподачи вдоль штанги штангенрейсмаса 29, добиваются совмещения светового пучка Jc отверстием 32 диафрагмы 30. О точности совмещения судят по засветке каймы 31. При равномерной засветке каймы 31 вокруг отверстия 32 диафрагмы 30 по шкалам штангенрейсмаса 29 производят первый отсчет, по значению пропорциональный расстоянию Н от центра диафрагмы 30 до поверхности площадки 1 (фиг.4).
Третий конструктивный узел 6 переставляют на очередную проверяемую точку 3. Механизмом микроподачи штангенрейсмаса 29 смещают диафрагму 30 вдоль оси "Y" до момента равномерной засветки каймы 31 и производят второй отсчет расстояния
X
Н. Для снятия всех необходимых отсчетов узел 6 последовательно устанавливают на проверяемые точки 3 и производят соответствующие линейные и угловые смещения конструктивного узла 5.
По результатам измерений вычисляют перепады высот проверяемых точек 3 относительно первой точки, по которым определяют соответствие метрологических характеристик (прямолинейность, плоскостность, горизонтальность) калибруемой рабочей площадки требованиям нормативных документов.
Предлагаемая измерительная система по сравнению с прототипом отличается более широким диапазоном измерений.