ЛЮФТ-ДЕТЕКТОР

Полезная модель относится к оборудованию для испытания транспортных средств, а именно к стендам для определения люфтов элементов передней и задней подвески автомобиля.
Известен вибростенд для определения люфтов подвесок автомобиля, содержащий плиту, на которой установлен подвижный стол, жестко соединенный с механизмом перемещения по двум взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости и опирающийся на плиту через демпфированные подшипники качения поступательного движения. Механизм перемещения стола расположен под плитой, закреплен на ней и имеет для каждой оси перемещения систему цилиндрических направляющих и пневмоцилиндр. Пневмоцилиндр обеспечивает возвратно-поступательное движение стола вместе с установленным на него колесом автомобиля, при этом элементы подвески автомобиля перемещаются в пределах люфтов, имеющихся в соединениях. Величина люфта в каждом соединении определяется визуально (RU №18580 МПК G01M 17/06, 2001 г.).
Известен люфт-детектор, содержащий основание, на котором установлен подвижный стол, опирающийся на основание через демпфированные подшипники качения поступательного движения с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающий по каждой оси перемещения пневмоцилиндр и направляющие механизмы (RU №70990 МПК G01M 17/04, G01M 17/06, 2008 г.). Пневмоцилиндр соединен со столом через пару прямозубых зубчатых реек, сцепленных между собой и установленных с возможностью относительного перемещения вдоль зубьев, при этом одна рейка жестко соединена со столом, другая установлена на штоке пневмоцилиндра. Направляющие состоят из двух зубчатых реек с зубьями, расположенными вдоль разных осей перемещения стола, одна из которых закреплена на столе, а другая на основании, и расположенного между ними двухстороннего зубчатого элемента, сцепленного с обеими этими рейками.
Недостаток известного технического решения заключается в следующем: при наезде колеса автомобиля стол способен приподниматься, при этом рейки в некоторых парах могут выйти из зацепления друг с другом. При дальнейшем воздействии колеса автомобиля стол может повернуться вокруг вертикальной оси, тогда при опускании стола зубья одной рейки могут не совпадать со впадинами другой рейки, т.е. рейки не войдут в прежнее зацепление. В таком состоянии работа люфт-детектора невозможна. Для того чтобы исправить положение реек, автомобиль необходимо переустанавливать.
Наиболее близким к заявляемому является техническое решение по патенту RU 105447 U1 G01M 17/04 (2006.01) опубл. 10.06.2011 г., по которому ЛЮФТ-ДЕТЕКТОР, содержащий основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающий по каждой оси перемещения пневмоцилиндр, а также направляющие механизмы, отличающийся тем, что на штоке пневмоцилиндра смонтирован в вертикальном положении палец, нижний конец которого введен в первую П-образную направляющую, установленную на основании вдоль направления хода штока, а верхний конец пальца введен во вторую П-образную направляющую, установленную на столе поперек направления хода штока, при этом направляющие механизмы состоят из третьей П-образной направляющей, смонтированной на основании в направлении продольного перемещения стола, установленного в ней ползуна с роликом, и четвертой П-образной направляющей для этого ролика, смонтированной на столе в направлении поперечного перемещения стола.
Главный недостаток прототипа - это наличие перекоса устройства. Перемещение по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости обеспечивает по каждой оси перемещения один пневмоцилиндр, а также комплект направляющих механизмов и соответствующие им П-образные направляющие. При этом каждый из пневмоцилиндров с комплектом направляющих механизмов располагается не строго по центру стола. Практика показала, что за счет этого при эксплуатации появляется перекос устройства, приводящий к снижению точности контроля и преждевременному износу направляющих механизмов. Таким образом, снижается также производительность, удобство эксплуатации люфт-детектора, снижается надежность и долговечность.
Недостатки прототипа устраняет заявляемая полезная модель за счет предлагаемой конструкции, содержащей основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающей по каждой оси перемещения пары пневмоцилиндров, а также направляющие механизмы, отличающийся тем, что спаренные пневмоцилиндры одновременно синхронно под равным давлением совершают перемещение стола по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости по П-образным направляющим. При этом нагрузка распределяется более равномерно и повышает долговечность устройства и точность контроля люфтов.
Заявляемое техническое решение позволяет исключить перекосы при движении подвижного стола за счет синхронной работы пар пневмоцилиндров люфт-детектора и более равномерной нагрузки на направляющие механизмы. Это также дает возможность конструктивно усовершенствовать люфт-детектор по ряду направлений:
снижение материалоемкости при изготовлении люфт-детектора за счет уменьшения диаметров поршней пневмоцилиндров, обладающих суммарно равным усилием;
уменьшение высоты расположения демпфирующих подшипников качения, и габаритов заглубления люфт-детектора;
появляется возможность плавного регулирования амплитуды колебаний подвижного стола люфт-детектора в процессе работы.
Техническая задача - устранить возможность перекоса стола люфт-детектора за счет дополнительной пары пневмоцилиндров с возможностью синхронной работы каждой пары по своей оси перемещения.
Для решения этой задачи предлагается конструкция люфт-детектора, содержащего основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающем по каждой оси перемещения пневмоцилиндр и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие, отличающаяся тем, что стол и основание люфт-детектора, имеющие два пневмоцилиндра, с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям с комплектом направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих, оснащены парой дополнительных пневмоцилиндров с возможностью перемещения по оси X и по оси Y в горизонтальной плоскости, и аналогичным комплектом направляющих механизмов, синхронно перемещающихся в соответствующих им П-образных направляющих. При этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образных направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола, параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, перемещение вдоль которой обеспечивают.
Первая пара пневмоцилиндров с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих и дополнительная пара пневмоцилиндров и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих расположены и установлены на основании таким образом относительно геометрического центра стола, чтобы обеспечить равномерность нагрузки при эксплуатации - равноудаленно от центра, параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, возможностью перемещения вдоль которой обладают. Каждая пара пневмоцилиндров с возможностью синхронного перемещения вдоль одноименной оси обладает суммарно равным усилием.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и долговечности люфт-детектора.
Технический результат достигается тем, что в люфт-детекторе, содержащем основание, на котором установлен подвижный стол с возможностью перемещения по взаимно перпендикулярным осям в горизонтальной плоскости, включающем по каждой оси перемещения пневмоцилиндр и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие, отличающийся тем, что по каждой оси перемещения установлены два пневмоцилиндра с возможностью синхронной работы и направляющие механизмы, и соответствующие им П-образные направляющие к каждому из них; при этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образные направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола, параллельно друг другу и симметрично относительно своей оси перемещения, проходящей через центр стола.
Сущность технического решения поясняется изображениями, где на фиг. 1 показан люфт-детектор, в разрезе по А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - люфт-детектор в плане.
Где 1 - стол;
2 - основание;
3 - подшипники качения;
4 - пневмоцилиндр перемещения по оси X;
5 - шток пневмоцилиндра перемещения по оси X;
6 - палец;
7 - первая П-образная направляющая по оси X;
8 - вторая П-образная направляющая по оси X;
9 - ролик;
10 - пневмоцилиндр перемещения по оси Y;
11 - первая П-образная направляющая по оси Y;
12 - вторая П-образная направляющая по оси Y;
13 - третья П-образная направляющая вдоль оси X;
14 - ползун;
15 - ролик;
16 - четвертая П-образная направляющая вдоль оси Y;
17 - дополнительный пневмоцилиндр перемещения по оси X;
18 - дополнительный пневмоцилиндр перемещения по оси Y.
Пример осуществления
Подвижный по двум взаимно перпендикулярным осям X и Y стол 1 опирается на основание 2 через демпфированные подшипники качения 3, служащие для обеспечения поступательного движения. Для перемещения стола по оси X служит пневмоцилиндр 4, корпус которого соединен с основанием. На штоке 5 пневмоцилиндра установлен палец 6, нижний конец которого введен в первую П-образную направляющую 7, закрепленную на основании 2 вдоль направления хода штока 5. Верхний конец пальца 6 введен во вторую П-образную направляющую 8, закрепленную на столе 1 поперек направления хода штока 5. Для уменьшения трения в направляющих концы штока 5 оснащены роликами 9. Для перемещения стола по оси Y служит пневмоцилиндр 10, связанный аналогичным образом с основанием 2 через первую направляющую 11 и со столом через вторую направляющую 12. Направляющие механизмы расположены по углам и состоят из третьей П-образной направляющей 13, смонтированной на основании вдоль оси X, установленного в ней ползуна 14 с роликом 15, и четвертой П-образной направляющей 16 для этого ролика 15, смонтированной на столе 1 вдоль оси Y.
Для устранения перекоса при работе, стол 1 и основание 2 оснащены парой дополнительных пневмоцилиндров 17, 18 перемещения по оси X и по оси Y, и аналогичным комплектом направляющих механизмов, синхронно перемещающихся в соответствующих им П-образных направляющих. При этом пневмоцилиндры перемещения одноименных осей и соответствующие им П-образных направляющие расположены на равном расстоянии от центра стола 1, параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, перемещение вдоль которой обеспечивают.
Первая пара пневмоцилиндров 4, 10 и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих, и дополнительная пара пневмоцилиндров 17, 18 и комплект направляющих механизмов и соответствующих им П-образных направляющих, расположены и установлены на основании 2 таким образом относительно геометрического центра стола 1, чтобы обеспечить равномерность нагрузки при эксплуатации: равноудаленно от центра стола 1. При этом пневмоцилиндры перемещения по одноименным осям расположены параллельно друг другу и симметрично относительно той оси, перемещение вдоль которой обеспечивают.
В процессе работы автомобиль устанавливают колесом на стол. Использование П-образных направляющих позволяет в несколько раз увеличить размеры сопрягаемых деталей при таких же габаритах каждого узла по сравнению с реечным зацеплением. Использование двух синхронно работающих пневмоцилиндров по каждому направлению оси (вдоль оси X оси Y) и их равноудаленное от центра стола расположение, позволяет устранить перекосы при движении подвижного стола, сделать нагрузку на рабочие детали более равномерной, тем самым повысить их износостойкость, то есть повысить надежность и долговечность устройства в целом. Таким образом, люфт-детектор сохраняет работоспособное состояние при существенно больших отклонениях положения стола при наезде на него колеса автомобиля и за счет этого его надежность и долговечность повышается.
Использование двух синхронно работающих пневмоцилиндров по каждому направлению оси вдоль оси X оси Y позволяет устранить перекосы при движении подвижного стола за счет распределения нагрузки при синхронной работе пар пневмоцилиндров люфт-детектора. Это также дает возможность конструктивно усовершенствовать люфт-детектор по следующим направлениям:
снижение материалоемкости при изготовлении люфт-детектора за счет уменьшения диаметров поршней пневмоцилиндров, обладающих суммарно равным усилием;
уменьшение высоты расположения демпфирующих подшипников качения, и габаритов заглубления люфт-детектора;
появляется возможность плавного регулирования амплитуды колебаний подвижного стола люфт-детектора в процессе работы.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Включениями пневмоцилиндров 4 и 17 обеспечивают продольные возвратно поступательные перемещения стола 1 (вдоль оси X) и контролируют люфты подвесок автомобиля в этом направлении. При этом усилие от пневмоцилиндра 4 к столу 1 передается через верхний конец пальца 6 и направляющую 8. Нижний конец пальца 6 свободно перемещается в направляющей 7. Направляющая 12 пневмоцилиндра 10 (и аналогично пневмоцилиндра 18) при этом перемещается вместе со столом относительно неподвижного пальца 6 этого пневмоцилиндра (и аналогично пневмоцилиндра 18). Одновременно вместе со столом 1 перемещаются направляющие 16, расположенные в них ролики 15 и ползуны 14 в своих направляющих 13. Для обеспечения перемещения стола 1 в поперечном направлении, т.е. по оси Y, включают пневмоцилиндры 10 и 18, усилие от которого передается столу 1 через его направляющую 12 (и соответственно через направляющую пневмоцилиндра 18).
Перемещение колеса в продольном или поперечном направлении происходит до выборки соответствующих люфтов, величина которых может контролироваться визуально или посредством датчиков.
Заявляемая конструкция люфт-детектора позволяет определять величину люфтов передней подвески в шкворневых соединениях, верхних и нижних рычагах, верхних и нижних шаровых опорах, рулевых тягах, маятнике рулевого управления, сошке рулевого механизма, обнаруживать неисправность крепления стремянок рессор, передней подвески к лонжеронам, нижнего крепления амортизаторов, определять величину зазора в подшипниках, степень износа втулок и т.д. Для заднего моста автомобиля проверяется крепление стремянок задних рессор, амортизаторов, износ втулок задних рессор, амортизаторов, реактивных тяг и балансирной подвески, зазоров в подшипниках ступиц колес.