Устройство для определения угловых колебаний колеса автомобиля

(1% (1) С О М 17/О ИЗО ОПИСА ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ во ССС975.СССР98 щения оэлем ед олеса, при этом т расположен па раллельнонику света,одной плос.один к друоси колес и .соосно ист веерообразно равными углам а другие кости под лючен преоколеса,гому ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 23.09.84. Бюл. В 35 (72) Н,М, Кислыцин, В,П.Могутнов, С.Н.Мотов, О.Н.Мухин и В.И.Шишкин (7) Горьковский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.А.А.Жданова(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ КОЛЕСА АВТОМОБИЛЯ содержащее блок регистрирующей аппаратуры, к которому подк бразователь угла поворота представлянхщий собой два датчика ускорения, устанавливаемых на оси коле"са, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью сокращения трудоемкости и времени определения угловых колебанийколес, оно снабжено Индикатором положения колеса, представляющим собойисточник света, закрепленный на балке передней оси автомобиля, и нечетное количество фотоэлементов, подключенных к блоку регистрирующей аппаратуры, смонтированных на кронштейне, жестко соединяемом с осью1 И 149Изобретение относится к транспорт- ному машиностроению, в частности к исследовательской аппаратуре для испы-. - таний транспортных средств, и может быть использовано при диагностиро 5 ванин технического состояния транспортных средств,Известен стенд для испытания автомдбилей, содержащий соединенные с регистрирующей аппаратурой и установленные на подвижных тележках датчики поперечного перемещения и датчики угла поворота, Автомобиль устанавливают на тележки стенда и попоказанию датчиков определяют поло"жение колес 111,Такой стенд не обеспечивает точности измерений, так как неисключеноскольжение колес относительно подвижных тележек, которые вносит погрешности в полученные измерения,сигнал от колеблющихся колес попадает на подвижные тележки, установленные на стенде, и только послеэтОГО на датчики, реГистрирующие 25эти сигналы, Наличие механических передач в системе колесо - датчик также отрицательно сказывается на точнос.ти измерения угловых колебаний,Кроме того стенд имеет большие размеры и занимает большие проиэводствен-ные площади, поэтому его невозможноиспользовать в дорожных условиях.Процесс определения угловых колебанийне автоматизирован, что приводит кзначительному увеличению времени итрудоемкости проведения определения угловых колебаний колеса.Известно также устройство дляопределения угловых колебаний коле 40са автомобиля, содержащее блок регистрирующей аппаратуры, к которому подключен преобразователь углаповорота колеса, представляющий собой два датчика ускорения устанавлиааеа 1 х иа оси колеса 2.Недостатком устройства являетсяневозможность определения положенияоси колеса относительно автомобиля,тогда как на управляемость, износшин, расход топлива влияет именноэтот фактор.Кроме того, в известном усройстветарировка аппаратуры зависит от частоты колебаний колес. Поэтому при измерениях необходимо применять спе" 55циальную тарировочную аппаратуру,содержащую вибратор, позволяющийсозданать колебания датчиков с час 13 2тотой, равной частоте колебаний колес. Все это увеличивает трудоемкостьпроцесса определения угловых колебаний, так как для определения частоты колебания колес регистрирующуюаппаратуру сначала устанавливают наатомобиль, определяют частоту колебаний колес, затем снимают с автомобиля и на вибраторе воспроизводятколебания именно этой частоты ипроизводят их регистрацию - тарировку аппаратуры. Затем измерительную аппаратуру вновь устанавливают на автомобиль и регистрируют колебания колеспри движении автомобиля. Все это увеличивает трудоемкость и время проведения испытаний,Целью изобретения является сокращение трудоемкости и времени опре-деления угловых колебаний колес.Поставленная цель достигается тем,что устройство для определения угловых колебаний колеса автомобиля, содержащее блок регистрирующей аппаратуры, к которому подключен преобразователь угла поворота колеса, представляющий собой два датчика ускорения, устанавливаемых на оси колеса,снабжено индикатором положения колеГса, представляющим собой источниксвета, закрепленный на балке передней оси автомобиля, и нечетное количество фотоэлементов, подключенных кблоку регистрирующей аппаратуры,смонтированных на кронштейне,жестко соединяемом с осью вращения колеса, при этом средний фотоэлемент расположен параллельно осиколеса и соосно источнику света, адругие - веерообразно в одной плоскости под равными углами один к другому,На чертеже схематично показаноустройство, общий вид.устройство содержит регистрирующуюаппаратуру 1, преобразователь 2 углаповорота и индикатор положения колеса, состоящий иэ сигнализатора 3 иблока 4 датчиков. Преобразователь 2угла поворота состоит иэ установленных на оси 5 колеса двух датчиков6 и 2 ускорений. Сигнализатор 3закреплен на балке (не показана)передней оси автомобиля. Блок 4 датчиков смонтирован на кронштейне 8,жестко соединенном с осью 5 колесаи включает три датчика 9 - 11 положе-.ния. Датчик 10 неподвижно установленпараллельно оси 5 колеса и соосно сиять3 . 14913 нализатору 3 и фиксирует положение оси колеса относительно автомобиля. Два других датчика 9 и 11 установлены под равным углом к датчику 10 с возможностью регулировки на кронштей 5 не 8 и зафиксированы съемными штиф" тами.Регистрирующая аппаратурасостоит из обрабатывающего центра 2, вольтметров 13 - 18 и блока 19 скани- О рования, управляющего вольтметром 14. Вольтметры 16 " 8 каналами связи 20 - 22 соединены соответственно с датчиками 9 - 11 положения, а каналом 23 связи с датчиком 6 вибрации. К каналу 23 связи параллельно вольтметрам 16 - 18 подключены вольтметры 13 и 14; Датчик 7 ускорения соединен с вольметром 15 каналом 24 связи. В качестве датчиков 9 - 11 положения блока 4 применены фотоэлементы, а в качестве сигнализатора 3 - источник света. делить величину тарировочного сигнала кости колеса относительно продольнойоси автомобиля составляет угол Ик- ОкткАмплитуда колебаний колес равна61Центр колебаний находится между продольной осью автомобиля и датчиком 6 на расстоянии К от последнего, которое равно б уК - )1 2где 2 - расстояние между датчиками, 6 и 7 ускорений;Д и б - величины среднеквадратичного значения сигнала с датчиков 6 и 7 ускорений.Плоскосгь трех датчиков 9 - 11 может поворачиваться.и тогда можно мерять колебания колеса в любой плоскости, например в вертикальной.Для одновременного замера колебаний в двух плоскостях горизонтальной и вертикальной может быть установлен второй аналогичный блок 4 датчиков под углом к первому.Связь блока 4 датчиков, жестко соединенного с осью 5 колеса, и с сигнализатором 3, закрепленным на балке передней оси автомобиля, поз- воляет в любой момент определить положение оси колеса относительно автомобиля.Датчики 9 и 11 Положения, установленные под равными углами к датчику 10, установленному параллельно оси 5 колеса и соосно сигнализатору 3, позволяют одновременно с измере-: ниями проводить тарировку регистрирующей аппаратуры, что приводит к снижению трудоемкости и времени проведения испытаний.Возможность регулирования углаО позволит применять устройство для различных видов автомобилей с разными углами схождения и развала колес,Предлагаемое устройство для определения угловых колебаний колеса относительно автомобиля позволяет получить значение амплитуды колебания Устройство работает следующим обра.зом.25При движении автомобиля колебанияоси 5 колеса передаются на датчики 6 и 7 ускорений по каналам 23 и24 связи, вольтметры 13 н 15 фиксируют напряжения и пропорциональ"ные колебаниям халеса, По каналу 23.связи сигнал поступает на вольтметр14, который управляется блоком 9сканирования. Вольтметр 4 выдает вобрабатывающий центр 12 сигнал в 35цифровом коде для получения величины математического ожидания ИК.В момент, когда ось 5 колеса йаходится в нейтральном положении, т.е. перпендикулярно оси АВ автомобиля, 40 , сигнал сигнализатора 3 через датчик 1, 1 О положения, соосный с сигналиэатором,подается на вольтметр 7, последнийрегистрирует действующие в этот момент напряжения и выдает их на обрабатывающий центр 12, который фиксирует их как величину О. При поворотеколеса от нейтрального положения науглы 1 +о и 2- в обрабатывающем центре 2 через вольтметры 16 50и 8 фиксируются величины тарировочного сигнала Ки К 2 тарировочногосигнапа, поступающего от преобразователя .2 угла поворота.Таким образом, с помощью предлагае 55мого устройства практически без даль"нейшей обработки непосредственно в 1любых дорожных условиях можно опреТ (К 1 К 2 Г г 1 Тогда усредненное положение плос111493 Заказ 7496 раж 82 ППП ффПатеатф, г. Уагфрод, уа.Проехта колес и одновременно положение осиколеса относительно автомобиля и,следоватеЛьно, своевременно определить пути уменьшения угловых колебаний, которые приводят к улучшениюуправляемости, снижению расхода топлива, к повышению надежности и долговечности шин, В связи с этим устройство, обеспечивающее возможностьопределения угловых колебаний колес от носительно автомобиля, имеет большоезначение для народного хозяйства.