Стенд для обучения устройству, диагностике и ремонту передней подвески автомобилей

Полезная модель относится к обучающим стендам, а именно стендам для изучения конструкции подвесок, принципов их функционирования, проведению комплекса практических, теоретических и лабораторных работ, формированию начальных навыков по диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту автомобиля.
Известно устройство «Учебный стенд-тренажер "Передняя подвеска переднеприводного авто» (URL: http://gkuo.ru/katalog/22-uchebnye-stendy-i-laboratorii-sobstvennogo-proizvodstva/avtodelo?start=5). Стенд предназначен для изучения последовательности процесса сборки-разборки передней подвески, устройства и принципа действия передней подвески. Стенд представляет собой подставку с установленной на ней конструкцией передней подвески. Устройство состоит из передней независимой подвески с телескопической гидравлической амортизаторной стойкой, винтовой цилиндрической пружины, опоры для крепления передней подвески.
Недостатком данного  технического решения по сравнению с заявляемым является низкая устойчивость его конструкции.
Известно устройство, предназначенное для сборки и разборки узла стойки с амортизатором, расположенным в осевом направлении внутри спиральной пружины (патент CA2582138, опубл. 23.09.2007). Данное устройство включает в себя крестовину, имеющую ступицу и множество рычагов. Ступица прикреплена к прижимной конструкции, и каждый из рычагов прикреплен к конструкции сжимающего элемента. Компрессионная головка включает не менее трех осевых трансляторов. Каждый осевой транслятор регулируется по оси относительно рамы и закреплен на одном из держателей. Предпочтительно каждый из аксиальных трансляторов включает в себя втулку рамы, скользящую по раме. Рама включает, по меньшей мере, три стойки, при этом каждая из втулок рамы расположена с возможностью скольжения вокруг одной из трех стоек.
Данное устройство является сложным в изготовлении и обладает низким удобством эксплуатации. Сложность в изготовлении обусловлена наличием большого количества элементов, в том числе элементов с резьбовым соединением. Низкое удобство эксплуатации обусловлено конструкцией устройства, в частности малыми габаритами устройства и широкой пластиной в задней части устройства.
Наиболее близким по технической сущности является стенд-тренажер «Передняя подвеска переднеприводного автомобиля (МакФерсон) (URL: http://labstand.ru/catalog/04_03_02_podveski/04_03_02_01_stend_trenazher_perednyaya_podveska_peredneprivodnogo_avtomobilya_makferson__4821), предназначенный для проведения учебных работ по изучению конструкции подвесок. Стенд состоит из Н-образной опоры, вращающейся подставки с установленной на ней конструкцией передней подвески. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
К недостаткам прототипа можно отнести достаточно низкую устойчивость стенда, обусловленную неравномерным распределением веса стойки амортизатора, а также использованием Н-образной нижней опоры. При этом стенд обладает достаточно малой высотой, что сильно ограничивает спектр видов подвесок, пригодных для использования на данном стенде, а также негативно влияет на удобство эксплуатации. Еще одним важным недостатком такого устройства является отсутствие элементов для крепления привода и шарнира равных угловых скоростей.
Технической проблемой является необходимость создания простого в изготовлении и эксплуатации стенда для обучения устройству, диагностике и ремонту передней подвески со временных автомобилей, лишенного вышеприведенных недостатков.
Технический результат заключается в повышении устойчивости стенда и удобства эксплуатации при одновременном обеспечении простоты изготовления и широких функциональных возможностей.
Технический результат достигается тем, что в стенде для обучения устройству, диагностике и ремонту передней подвески автомобилей, который содержит каркас, соединенные с ним опору амортизатора, расположенную в верхней части стенда, кронштейн для крепления рычага подвески и кронштейн для крепления рулевой тяги, согласно полезной модели каркас состоит из трех L-образных опор, каждая из которых в верхней части устройства соединена с опорой амортизатора.
Данный каркас обладает наилучшей устойчивостью за счет равномерного распределения веса стойки амортизатора на три L-образные опоры, соединенные между собой за счет опоры амортизатора. Такая конструкция является оптимальной с точки зрения устойчивости, удобства эксплуатации, простоты изготовления и функциональности.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено заявляемое устройство.
Каркас 1 стенда состоит из трёх L-образных опор 2, 3, 4, представляющих собой профильные металлические трубы, верхние части которых соединены с верхней опорой 5 амортизатора. При этом верхние части двух опор (первая 2 и вторая 3 опоры) соосны друг другу, а верхняя часть одной из опор (третья 4 опора) перпендикулярна верхним частям остальных опор. Верхняя опора 5 амортизатора имеет форму пластины, которая произведена с наклоном к горизонту от 1 до 10 градусов, так же, как и на реальных автомобилях, для обеспечения геометрии деталей подвески относительно кузова. Так же верхняя опора 5 амортизатора оснащена отверстиями 6. В нижней части стенда опоры 2, 3, 4 каркаса 1 соединены с помощью двух перекладин 7, образующих вместе Т-образную опору. При этом перекладины 7 соответствуют верхним частям L-образных опор 2, 3, 4 каркаса 1. На одной из опор каркаса 1 (предпочтительно на третьей опоре 4), а именно на нижней части ближе к её середине закреплено кольцо 8 крепления привода и шарнира равных угловых скоростей и кронштейн 9 крепления рулевой тяги. Кронштейн 9 крепления рулевой тяги представляет собой пластину, которая L-образно изогнута с дальней по отношению к опоре каркаса 1 стороны. На той же опоре каркаса 1 между перекладиной 7 и кронштейном 9 расположен кронштейн 10 крепления рычага подвески. Кронштейн 10 представляет собой профильную трубу прямоугольного сечения, которая перпендикулярна опоре каркаса 1 и на которой ближе к её середине расположен Z-образный профиль с отверстием 11. Также на трубе кронштейна 10 с дальней по отношению к опоре каркаса 1 стороны расположены два отверстия 12, также на близкой к опоре каркаса 1 стороне трубы кронштейна 10 расположена пластина с отверстием 13, при этом пластина расположена перпендикулярно трубе кронштейна 10.
Устройство работает следующим образом.
Амортизатор фиксируют тремя болтами через отверстия 6 к верхней опоре амортизатора. Затем при помощи одного болта закрепляют рулевую тягу к одноименному кронштейну 9. При помощи кольца 8 крепления привода и шарнира равных угловых скоростей фиксируют полуось. Затем нижний рычаг прикрепляют к кронштейну 10 крепления рычага подвески при помощи одного болта через отверстие 11. После фиксируется шаровая опора при помощи крепежей к Z-образному профилю с отверстием 13 и к трубе кронштейна 10 через два отверстия 12. Далее стенд с установленными на нём элементами передней подвески автомобилей используют для обучения устройству, диагностике и ремонту соответствующего узла. После завершения работы со стендом элементы подвески снимают в обратном порядке.
Заявляемая полезная модель поясняется примером.
Проводили стендовые испытания двух образцов устройств для обучения ремонту подвески для сравнительного исследования устойчивости на поверхностях, а также эффективности обучения устройству, диагностике и ремонту передней подвески автомобилей.
Образец 1 соответствовал заявляемой полезной модели.
Образец 2 представлял собой стенд, в основу которого были положены конструктивные особенности стенда-прототипа, а именно стенд включал Н-образную опору и вращающуюся подставку с установленной на ней конструкцией передней подвески.
Схема проведения испытаний: проводили сборку и разборку конструкции передней подвески. Для этого на каждый из образцов устанавливали стойку амортизатора в сборе. Затем на каждом из образцов обучающиеся проводили комплекс практических работ по техническому обслуживанию.
В результате проведенных испытаний выявлено, что Образец 1 был устойчив и не подвергался колебаниям во время сборки/разборки элементов подвески. В то время как при работе с Образцом 2 обучающиеся отметили значительные раскачивания и вибрации, что негативно влияло на удобство работы и, соответственно, эффективность обучения.
Таким образом, испытания показали, что Образец 1 обладает большей устойчивостью и эффективностью обучения устройству, диагностике и ремонту передней подвески автомобилей.