МОБИЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ТОРМОЗНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЛЕГКОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Полезная модель стенда для экспресс-диагностики тормозных механизмов относится к транспортным средствам и может быть использована в качестве стендового оборудования на небольших СТО для технической диагностики и обслуживания тормозных механизмов легковых автомобилей, малых грузовиков минитракторов.
Известен силовой роликовый стенд МАНА IW PROFI-EURO 3.5 (МАНА) для контроля тормозных систем легковых автомобилей, микроавтобусов и мини-грузовиков (патент Германии №3603508 и патент Европы №3641339). Стенд имеет износоустойчивые ролики для всех типов шин и коммуникационный пульт управления.
Аналогичный стенд МАНА IW 4 IW 7 (МАНА) разработан также в Германии для тормозных систем легковых, грузовых автомобилей, автобусов и прицепов к ним, причем стенд имеет полноприводный модуль управления MAHA(MOREG).
Недостатком этих стендов является то, что для его размещения требуется отдельный участок, занимающий значительную площадь производственной зоны предприятия, поэтому он не пригоден для небольших СТО.
Известен гидромеханический силоизмерительный тормозной стенд с роликовыми опорами, привод которых осуществляется гидравлическим силовым цилиндром с ручным насосом (Патент №2193984 от 2002 г.)
Недостаткам этого стенда относятся ручной привод гидронасоса, дающий значительную погрешность в определении тормозной силы.
Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является стенд для диагностирования тормозов автотранспортных средств (Патент №2316438 от 2008 г.), имеющий подвижные секции, на которых располагаются роликовые опоры для колес испытуемой оси с приводом от электродвигателя.
Таким образом, общими признаками прототипа с заявляемой полезной моделью являются: маховик, опорные ролики, приводной электродвигатель.
К недостаткам этого стенда можно отнести сложность конструкции подвески подвижных секций роликовых опор для колес, его значительную массу и габариты, необходимость стационарных условий для его размещения, а также нестабильность в определении тормозных сил, зависящую от технического состояния рабочих поверхностей роликовых опор, которое существенно изменяется от некоторых эксплуатационных факторов, например, износа, загрязнения, влажности, окружающей температуры и т.п.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала стендов, предназначенных для применения на небольших СТО с ограниченными производственными площадями.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение минимума занимаемой площади, простоты конструкции рамы, нагружающего и измерительного узла, мобильность стенда, точность определения диагностических параметров с оперативным выводом получаемой информации.
Поставленная задача достигается тем, что в полезной модели мобильного стенда для диагностики тормозных механизмов обеспечивается:
- простота конструкции, компактность и мобильность стенда, за счет применения простой, легкой и малогабаритной металлической сварной рамы с опорными роликами, состояние поверхностей которых не влияет на результаты диагностики;
- оперативность и точность результатов, за счет применения электронных приборов с выводом и обработкой диагностической информации на компьютере.
Технический результат достигается тем, что мобильный стенд для экспресс-диагностики тормозных механизмов легковых транспортных средств, содержит неподвижную раму с опорными роликами для размещения на них колеса и узел нагрузки и измерения тормозной силы на колесе с маховиком, раскручиваемым от электродвигателя, отличающийся тем, что дополнительно содержит регулируемую сменную крестовину с пальцами для захвата колеса автотранспортного средства через вентиляционные отверстия колесного диска, а также редуктор, соединяющий крестовину с электродвигателем через измерительную муфту, причем регулируемая сменная крестовина установлена на шлицах, обеспечивающих легкий ввод ее пальцев в вентиляционные отверстия диска колеса.
Регулируемая платформа, шарнирно установленная на неподвижной раме, имеет возможность изменения угла ее наклона. Электродвигатель с редуктором и маховиком установлены на регулируемой платформе, а опорные ролики закреплены на неподвижной раме.
Узел нагрузки и измерения тормозной силы на колесе содержит также датчик его угловой скорости, импульсный датчик, электронный отметчик времени, встроенный датчик тормозного момента измерительной муфты, блок аналого-цифровых преобразователей, соединенный с компьютером и датчик положения тормозной педали.
Текущие значения диагностических параметров эффективности тормозных механизмов легкового транспортного средствам определяются путем поочередного размещения всех его колес на опорные ролики рамы стенда.
На фиг.1 представлена принципиальная схема общего вида стенда, на фиг.2 - вид стенда сверху.
Полезная модель содержит: 1 - неподвижную раму; 2 - регулируемую платформу; 3 - редуктор; 4 - маховик; 5 - упругую муфту; 6 - электродвигатель; 7 - стопорную рукоятку; 8 - шарнир; 9 - опорные ролики; 10 - колесо; 11 - импульсный датчик; 12 - шлицевой вал; 13 - регулируемую сменную крестовину; 14 - рукоятку фиксатора крестовины; 15 - пальцы крестовины; 16 - измерительную муфту со встроенным датчиком тормозного момента; 17 - блок аналого-цифровых преобразователей (БАЦП); 18 - электронный отметчик времени (ОТ); 19 - тормозную педаль; 20 - датчик положения тормозной педали (ДПТП); 21 - включатель (ВК1); 22 - компьютер (ПК); 23 - реле включения питания схемы управления (РВ); 24 - блок питания (БП); 25 - датчик угловой скорости колеса (ДУС); 26 - приводной вал редуктора; 27 - входной вал редуктора; 28 - аппарели въезда и выезда
Конструктивно мобильный стенд для экспресс-диагностики тормозных механизмов легковых транспортных средств выполнен следующим образом:
Неподвижная рама 1 имеет прямоугольную форму, в левой части которой на подшипниках закреплены цилиндрические ролики 9, выполняющие роль опоры для колеса 10 автотранспортного средства и обеспечивающие его свободное качение по их поверхностям. В правой части рамы 1 - на цилиндрическом шарнире 8 закреплена металлическая регулируемая платформа 2, служащая для размещения на ней электродвигателя 6 и редуктора 3. Благодаря шарниру 8 платформа может изменять положение электродвигателя и редуктора в вертикальной плоскости. В любом из промежуточных положений платформа может закрепляться при помощи стопора с рукояткой 7.
Узел нагрузки и измерения тормозного момента на колесе содержит регулируемую сменную крестовину 13. Крестовина 13 имеет шлицы с фиксатором, управляемым рукояткой 14. Шлицы крестовины 13 позволяют ей перемещаться в продольном направлении влево и вправо по шлицам вала 12 измерительной муфты 16.
На крестовине 13 расположены пальцы 15, которые обеспечивают захват колеса 10 через вентиляционные отверстия колесного диска и, таким образом, принудительно вращают колесо при работе стенда. За счет изменения угла наклона регулируемой платформы 2 обеспечивается установка пальцев 15 крестовины 13 на центр колесного диска.
Крестовина 13 через измерительную муфту 16 соединена с редуктором 3 и маховиком 4, жестко закрепленным на его входном валу 27. В свою очередь, электродвигатель 6 соединен с маховиком 4 с помощью упругой муфты 5, позволяющей демпфировать ударные нагрузки, возникающие при работе стенда. Редуктор 3 используется для снижения частоты вращения приводного вала 25, с целью обеспечения соответствующей начальной скорости торможения, а в процессе торможения, редуктор 3 преобразует инерционный момент массы маховика 4 в тормозной момент, который затем воспринимается встроенным датчиком в измерительной муфте 16.
Узел нагрузки и измерения тормозного момента на колесе, включает в себя, кроме маховика 4 и редуктора 3, также датчик тормозного момента, встроенный в измерительную муфту 16.
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 28 заезжает одним колесом 10 на опорные ролики 9 и фиксируется от продольного перемещения обычными выносными колодками.
Оператор с помощью стопорной рукоятки 7 освобождает шарнир 8 и, изменяя угол наклона регулируемой платформы 2, настраивает регулируемую сменную крестовину 13 на центр колесного диска и вводит ее пальцы 15 в вентиляционные отверстия колесного диска. Затем рукояткой 14 он фиксирует крестовину 13 на шлицах вала 12, а рукояткой 7 стопорит шарнир 8. Таким образом, стенд подготовлен к функционированию.
Далее оператор подключает блок питания 24 (БП) к потребителям схемы управления, используя включатель 21 (ВК1) и реле 23 (РВ) включения схемы управления. Электродвигатель 27 (ЭД) начинает раскручивать маховик 5, входной вал 27 и приводной вал 26 редуктора 3, а колесо 10 начинает вращаться от пальцев 15 крестовины 13.
Угловая скорость вращения колеса определяется датчиком угловой скорости 25 (ДУС), при этом частота вращения колеса определяется по соотношению сигналов импульсного датчика 11 и электронного отметчика времени 18 (ОТ). Сигналы от датчиков 11, 25 и датчика измерительной муфты 16 через блок 17 (БАЦП) передается на компьютер 22, который регистрирует, рассчитывает и контролирует линейную скорость колеса и другие параметры процесса диагностики.
Кривая изменения линейной скорости высвечивается на дисплее компьютера, а при достижении заданного уровня линейной скорости 40 км/ч (11,1 м/с) с помощью компьютера подается визуальный и звуковой сигнал на начало торможения.
По этому сигналу водитель резко нажимает на тормозную педаль 19, при этом срабатывает датчик положения тормозной педали (ДПТП) 20 и компьютер 22, с помощью реле РВ 23, отключает блок питания 24 (БП) от электродвигателя 6.
В процессе торможения колеса на стенде, возникающий инерционный момент маховика преодолевается тормозным моментом колесного тормоза. Линейная скорость колеса падает, а время торможения растет. Момент блокирования колеса на опорных роликах является окончанием процесса торможения.
Тормозной путь и тормозная сила рассчитываются компьютером по уровню сигналов импульсного датчика 11 вращения колеса, датчика угловой скорости 25, датчика тормозного момента измерительной муфты 16 и электронного отметчика времени 18.
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.