ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВОБОДНОГО ХОДА РУЛЕВОГО КОЛЕСА АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
OPTOMECHANICAL INSTRUMENT TO MEASURE AUTOMOTIVE STEERING WHEEL FREE TRAVEL

Изобретение относится к механике, в частности к средствам диагностирования агрегатов, обеспечивающих безопасность движения, и может быть применено при эксплуатации автомобилей и колесных тракторов, а также в приборостроении.
Рулевое управление транспортного средства относится к элементам, обеспечивающим безопасность движения. Общая оценка технического состояния рулевого управления производится по величине свободного хода рулевого колеса. Для этого широко используют люфтметры [1].
Основным недостатком указанного устройства является то, что оно имеет сложную конструкцию.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является кронштейн с нажимным винтом, входящий в состав устройства КИ-13949 [2], а также оптико-механический угломер КИ-13926, в состав которого входит основание со встроенными магнитами и корпус с проградуированной ампулой и выполненной из стекла в виде тора, полость которой заполнена жидкостью с оставленным в ней пузырьком воздуха. Шкала угломера нанесена за ампулой с началом отсчета слева направо. Причем корпус с ампулой шарнирно соединен с основанием угломера [3].
Недостатком известных устройств является то, что они не обеспечивают возможность измерения свободного хода рулевого колеса.
Задачей изобретения является создание универсального прибора, позволяющего контролировать фазы газораспределения двигателей внутреннего сгорания, а также измерять свободный ход рулевого колеса.
Сущность изобретения заключается в следующем. Угломер скомпонован с кронштейном таким образом, что кронштейн размещен вертикально винтом вниз. Основание угломера посредством магнитов в нем соединено с кронштейном вертикально и шарниром вниз, а также с образованием возможности размещения корпуса с ампулой справа от шарнира. При этом на передней поверхности корпуса, с противоположной стороны шкалы с началом отсчета слева направо, нанесена шкала с началом отсчета справа налево. В совокупности это позволило создать прибор для измерения свободного хода рулевого колеса.
На фиг.1, 2 и 3 изображен оптико-механический прибор для измерения свободного хода рулевого колеса автотранспортных средств. При этом на фиг.1 показан общий вид (вид сверху), на фиг.2 - разрез А-А, а на фиг.3 - вид Б. Прибор состоит из кронштейна и угломера. В состав кронштейна входит собственно кронштейн 1, выполненный из стали, а также нажимной винт 8 с прижимной тарелкой 10 и подушкой 11. Угломер выполнен из пластмассы и состоит из основания 2 со встроенными магнитами 3 и корпуса 7 с проградуированной ампулой 5 и выполненной из стекла в виде тора, полость которой заполнена жидкостью с оставленным в ней пузырьком воздуха (не показан). На корпусе 7 нанесены шкалы 6 и 12 угломера, которые размещены по обе стороны относительно ампулы 5. Причем одна из шкал 6 (передняя) выполнена с началом отсчета справа налево, а другая 12 (задняя) - слева направо. Корпус 7 с ампулой 5 шарнирно соединен с основанием 2 угломера. При этом угломер скомпонован с кронштейном таким образом, что кронштейн 1 размещен вертикально винтом 8 вниз, основание 2 угломера посредством магнитов 3 в нем соединено с кронштейном 1 вертикально и шарниром 9 вниз, а также с образованием возможности размещения корпуса 7 с ампулой 5 справа от шарнира 9.
Порядок применения прибора следующий. Устанавливают управляемые колеса в положение прямолинейного движения. В нижней точке обода 4 рулевого колеса посредством винта 8 закрепляют прибор таким образом, чтобы верхняя плоскость основания 2 угломера была параллельна плоскости вращения указанного обода 4. Измеряют свободный ход рулевого колеса. Для этого повертывают рулевое колесо сначала, например, против хода часовой стрелки. При обнаружении начала поворота управляемых колес устанавливают нуль по шкале 6 справа налево - повертывают корпус 7 ампулы 5 по ходу или против хода часовой стрелки и таким образом пузырек воздуха совмещают с нулевой отметкой. После чего повертывают рулевое колесо в противоположном направлении до начала поворота управляемых колес в противоположную сторону, при котором фиксируют результат измерения по положению пузырька воздуха относительно ампулы 5. Процесс измерения завершен. Ослабляют винт 8 и снимают с обода рулевого колеса прибор.
При применении данного прибора возможен и другой вариант измерения, по существу не отличающийся от изложенного. Если при установке нуля рулевое колесо повертывают не против хода часовой стрелки, а по ее ходу, то при этом нуль устанавливают по шкале 12 с началом отсчета слева направо. Затем также повертывают рулевое колесо в противоположном направлении и в момент начала поворота управляемых колес фиксируют результат измерения по той же шкале 12.
В целом, принцип работы прибора заключается в том, что при вращении рулевого колеса ампула 5 совершает переносное движение, а пузырек воздуха перемещается (всплывает) в этой ампуле под действием выталкивающей силы Архимеда.
Контроль фаз газораспределения осуществляют в следующем порядке. Снимают колпак головки цилиндров и при необходимости регулируют тепловой зазор в клапанах первого цилиндра. Покачивая коромысло вокруг оси, медленно прокручивают коленчатый вал до тех пор, пока не прекратится колебание коромысла. Это положение соответствует фактическому углу начала открытия клапана. Отсоединяют угломер от кронштейна 1 и присоединяют его посредством магнитов 3 к шкиву водяного насоса, например двигателя Д-240 (не показано). Устанавливают нулевое положение угломера по шкале 12, что выполняют поворотом корпуса 7. Затем устанавливают поршень первого цилиндра в верхнюю мертвую точку (ВМТ) на такте сжатия, прокручивая коленчатый вал по направлению вращения. На шкале 12 угломера фиксируют показание угла поворота коленчатого вала в градусах. Полученный угол начала открытия впускного клапана до ВМТ сравнивают с нормативными данными. Отсоединяют угломер от двигателя и присоединяют его к кронштейну 1 как показано на фиг.1. Прибор вновь готов к измерению свободного хода рулевого колеса.
Таким образом, найдено техническое решение, позволяющее на базе известных устройств создать новый прибор для измерения свободного хода рулевого колеса. Это возможно на основе компоновки кронштейна с угломером. При этом угломер дополнен шкалой с началом отсчета справа налево. В результате создан универсальный прибор, который может быть применен как для контроля фаз газораспределения двигателей внутреннего сгорания, так и для измерения свободного хода рулевого колеса.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ №2161787, 7 G01M 17/06, G01B 13/18, 22.09.98.
2. Бельских В.И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов / В.И.Бельских. - 3-е изд. - М.: Россельхозиздат, 1986. - С.345 - прототип.
3. Технологическое руководство по диагностированию тракторов и самоходных сельскохозяйственных комбайнов / А.В.Колчин [и др.]; под научн. рук. В.И.Черноиванова. - М.: Росинформагротех, 2006. - С.93, 94.