Стенд для испытания тормозов автомобиля

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 1)660873(23) Приоритет -Опубликовано 05 и е осудврственный комете СССР ло дедам нзооретеннй н открытнй(53) УДК 629.113 -59.001.4:620. -089.4 (088.8) ата опубликования описания 15.05.7(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТОРМОЗОВ АВТОМОБИЛЯ Изобретение относится к испытательному гаражному оборудованию, в частности к стендам для испытания тормозов автомобиля.Известен стенд для испытания тормозов автомобиля, предназначенный для измерения тормозной силы и времени срабатывания тормозов с автоматическим отключением электродвигателей при блокировке колес. Этот стенд содержит сдвоенные беговые барабаны с индивидуальным приводом от элек 1- родвигателей с индивидуальной токовой зашитой, измерительное устройство, датчик сигнала начала отсчета, размещенный на тормозной педали автомобиля, и блок регистрации времени 1 .Недостатками этого стенда являются низ-, кая точность измерений.Из известных решений наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стенд для испытания тормозов автомобиля, содержащий датчик тормозной силы, кинемати чески связанный со статором электродвигателя привода сдвоенных беговых барабанов, датчик сигнала начала отсчета, связанный с тормозной педалью автомобиля, формирователь сигналов управления, управляемые ключи н блоки измерения тормозной силы, регистрации времени срабатывания тормозов и коммутации электродвигателя 21.В качестве датчика силы использованы потенциометрическпй датчик с механико- гидравлическим приводом, на который воздействует механический сигнал поворота статора электродвигателя, пропорциональный тормозной силе в контакте колесов барабан. Тормозная сила измеряется только в режиме служебного торможения. Время срабатывания тормозов колеса автомобиля в режиме экстренного торможения определяется блоком регистрации времени, включаемым в момент нажатия на тормознуо педаль н выключаемым в момент достижения заданного значения тормозной силы. Автоматическое отключение электродвигателя при блокировке колеса производится сигналом достижения заданной скорости вращения колеса.Недостатком этого стенда является наличие погрешностей измерений тормозной силы н времени срабатывания тормозов в условиях ударно-внбрационных воздействий на датчик тормозной силы и его привод.5 1 О 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 В этом случае погрешность измерения тормозной силы возникает при нелинейной или ограниченной амплитудной характеристике датчика силы, в особенности, если собственные резонансные частоты датчика и его привода находятся в спектре частот полезного сигнала.Цель изобретения - повышение точностиизмерений.Указанная цель достигается тем, чтостенд для испытания тормозов автомобиля снабжен амплитудным детектором, блоками задержки и соединенными последовательно фильтрами низких частот, вход одного из которых подключен к датчику тормозной силы, а выход - к сигнальному входу одного из управляемых ключей, выход которого соединен со входом блока измерения тормозной силы, выход другого фильтра низких частот подключен ко входу амплитудного детектора, выход которого соединен с одним из входов формирователя сигналов управления, второй вход которого соединен через один из блоков задержки с датчиком сигнала начала отсчета, а два других входа соединены с выходами второго и третьего блоков задержки, причем один из выходов формирователя соединен с управляющим входом второго управляемого ключа, сигнальный вход и выход которого соединены с блоком регистрации времени, другие выходы формирователя через второй и третий блоки задержки соединены с управляющим входом первого управляемого ключа и управляющим входом третьего управляемого ключа, сигнальный вход и выход которого соединены с блоком коммутации электродвигателя.На чертеже представлена схема стенда.Стенд для испытания тормозов автомобиля содержит сдвоенные беговые барабаны 1 с индивидуальным приводом 2 от элект.родвигателя 3, статор которого закреплен в подшипниковых опорах и с помощью рычага 4 механически соединен с датчиком 5 тормозной силы. Выход датчика 5 подключен к последовательно соединенным фильтрам 6 и 7 низких частот в качестве которых могут быть использованы, например активные фильтры с максимально- - плоской аппроксимирующей функцией амплитудно-частотной характеристики четвертого порядка.Фильтр имеет полосу пропускания, достаточную для передачи без искажений полезного сигнала, и обеспечивает эффективное ослабление гармонических составляющих вне полосы частот полезного сигнала. Выход фильтра 7 соединен со входом амплитудного детектора 8. Он представляет собой однополупериодный выпрямитель, выполненный на смещенном в прямом направлении полупроводниковом диоде 9 для сдвига рабочей точки в область большей крутизны его вольтамперной характеристики. Резистор 10 и конденсатор 11 являются нагрузкой выпрямителя. Постоянные времени цепи заряда Т аь.уещ и 2;ьайугя выбираются из соотношенияХоугт 1 рр ( а гтркгде 1 рр - длительность перепада тормозного сигнала в режиме экстренного торможения.К выходу амплитудного детектора 8 подсоединен вход формирователя 12 сигналов управления. Формирователь 12 содержит дифференцирующую цепь 13, к выходу которой подключен импульсный усилитель 14, соединенный через дифференцирующую цепь 15 с триггером Шмитта 16. К выходу триггера 16 через дифференцирующую цепь 17 подключен трехканальный управляемый ключ 18 с самоблокированием, обеспечивающий независимое управление блоком 19 измерения тормозной силы, блоком 20 регистрации времени срабатывания тормозов и бло. ком 21 коммутации электродвигателя с помощью управляемых ключей 22, 23 и 24 соответственно, Управляющие входы ключей 22 и 24 через блоки задержки 25 и 26 соединены с выходами двух каналов формирователя 12. Выход третьего канала включен между управляющим входом ключа 23 и выходом блока задержки 27, ко входу которого подключен датчик 28 сигнала начала отсчета. Этот датчик устанавливается на тормозной педали 29 испытываемого автомобиля.Выход фильтра 6 через управляемый ключ 22 подключен ко входу блока 19.Этот блок содержит расширитель 30, соединенный с балансным усилителем 31 постоянного тока, к выходу которого подключен показывающий прибор 32.Постоянная времени цепи заряда расширителя 30 гобр. выбираются из соотношения 2 о.,ь( 1 у. Включение фильтра 7 между расширителем 30 и амплитудным детектором 8, имеющими различные постоянные времени, обеспечивает развязку между ними.Блок 21 коммутации электродвигателя содержит силовое реле 33, обмотка которого через нормально-разомкнутые контакты 34 и кнопку 35 выключения электродвигателя 3 соединена с помощью управляемого ключа 24 с источником сетевого напряжения, и элементы силовой коммутации. Нормально-разомкнутые контакты 36 реле 33 расположены в цепи питания электродвигателя 3. Блок задержки 27 имеет время задержки 1 = абрау., где 1 щ,р - время задержки сигнала фильтрами 6 и 7 низких частот.Блок задержки 25 имеет время задержки 1 я (0,2 - ;0,5)1 у. Время задержки блока задержки 26 )-1 г. Для подготовки стенда к работе (сброса показаний предшествующих измерений и включения электродвигателя) в его состав входит кнопка 37, сблокированные контакты которой включены в10 20 40 фор,чула изобретения цепи питания трехканального ключа 18,силового реле 33 и сброса блока 20.Стенд для испытания тормозов автомобиля работает следующим образом.После установки колес какой-либо осииспытываемого автомобиля на барабаны 1и датчика 28 на тормозную педаль 29 производится нажатие на кнопку 37. При этомпроисходит срабатывание и самоблокирование трехканального управляемого ключа 18,сброс показаний блока 20 и показывающегоприбора 32, срабатывание и самоблокирование силового реле 33 и включение электродвигателя 3. Барабаныи колесо испытываемого автомобиля приводятся во вращательное движение.Производится экстренное торможение путем резкого нажатия на тормозную педаль29. При этом происходит срабатывание датчика 28. Сгнал начала отсчета подается наблок задержки 27 и с временной задержкойвызывает срабатывание управляемогоключа 23, в результате чего начинается отсчет времени блоком 20.Через некоторое время после нажатияна педаль 29 в контакте колесо барабанвозникает импульс тормозной силы. Приэтом на статоре электродвигателя 3 возникает реактивный момент. Статор поворачивается, рычаг 4 передает механическийсигнал на датчик 5. На выходе датчика 5появляется пропорциональный импульсутормозной силы одиночный электрический импульс, представляющий собой перепад с линейным нарастанием фронта с длительностью 1 ур, искаженный в широком диапазоне частот помехами, возникающими за счетударно-вибрационных воздействий на датчик 5 и элементы кинематики измерительного тракта стенда. Этот сигнал, проходяпоследовательно через активные фильтры6 и 7 низких частот, освобождается от помех, частоты которых находятся вне полосыпропускания фильтра. Полезный сигнал приэтом практически не искажается, но задерживается на время 11 ау РС выхода фильтра 6 сигнал через ключ22 проходит на расширитель 30, преобразующий импульсное напряжение в квазипостоянное, и далее измеряется баланснымусилителем 31 и прибором 32,Сигнал с выхода фильтра 7 поступаетна амплитудный детектор 8, где происходитпреобразование переменной составляющейпомех на фронте перепада, периоды повторения которых соизмеримы с длительностьюперепада, диодом 9 с активно-емкостной нагрузкой в виде резистора 10 и конденсатора 11.Преобразованный сигнал на выходе детектора 8 практически не содержит участков с производной, обратной производнойперепада.С конденсатора 11 преобразованный сигнал подается на формирователь 2, где поо 15 25 30 35 45 50 исходит его первое диффренцированпе цепью 13, усиление усилителем 14, второе дифференцирование цепью 15. После двойного дифференцирования сигнал поступает на триггер 16 Шмитта. От импульса начала нарастания полезного сигнала происходит его первое опрокидывание. После чего триггер 16 оказывается нечувствительным к импульсам помех, периоды которых соизмеримы с длительностью фронта полезного сигнала, так как полярность этих импульсов совпадает с полярностью импульса начала нарастания полезного сигнала. При поступлении на вход триггера импульса, соответствующего достижению полезным сигналом масимального значения, происходит его второе опрокидывание. Срез сформированного триггером прямоугольного импульса соответствует с требуемой точностью сдвинутому во времени на 1 ау.р. моменту достижения тормозной силы максимального значения. После дифференцирования цепью 17 импульс, соответствующий срезу сформированного триггером 16 импульса, подается на управляющий вход трехканального ключа 18 и вызывает его размыкание. При этом происходит снятие напряжения питания с управляющего входа ключа 23 и прекращение отсчета времени блоком 20.Ключи 22 и 24 размыкаются с задержками 1 и з соответственно.После размыкания ключа 22 происходит отключение входа блока 19 от выхода фильтра 6, что обеспечивает запоминание амплитуды импульса тормозной силы. Отключение блока 19 с задержкой позволило увеличить время измерения амплитуды импульса тормозной силы и, сЛедовательно, увеличить точность измерений.Размыкание ключа 24 происходит с задержкой относительно размыкания ключа 22, так как 1 з )1 г. Это приводит к отключению электродвигателя 3 и снятию механического сигнала с датчика 5. Отключение электродвигателя 3 с задержкой относительно момента отключения блока 19 позволяет исключить составляющую погрешности измерения амплитуды импульса тормозной силы, обусловленной уменьшением выходного напряжения расширителя 30 изза снятия напряжения с датчика 5.Внедрение изобретения на станциях технического обслуживания автомобилей, в автохозяйствах и на авторемонтных предприятиях позволит получить экономический эффект за счет повышения точности измерений тормозной силы и времени срабатывания тормозов автомобилей и уменьшения в 2 раза трудоемкости операции диагностирования. Стенд для испытания тормозов автомобиля, содержащий датчик тормозной силы,. ЦобЯ СоставительТехред О. Лугов Тираж 803 Государственного лам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго По дактор И. Ахмедовак аз 2355/15ЦНИИПпо113035,. Мфилиал П П П КорректорПодписноета СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 ком ит и откшскаярод, ул кинематически связанный со статором элект. родвигателя привода сдвоенных беговых барабанов, датчик сигнала начала отсчета, связанный с тормозной педалью автомобиля, формирователь сигналов управления, управляемые ключи и блоки измерения тормозной силы, регистрации времени срабатывания тормозов и коммутации электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен амплитудным делектором, блоками задержки и соединенными последовательно фильтрами низких частот, вход одного из которых подключен к датчику тормозной силы, а выход - к сигнальному входу одного из управляемых ключей, выход которого соединен со входом блока измерения тормозной силы, выход другого фильтра низких частот подключен ко входу амплитудного детектора, выход которого соединен с одним из входов формирователя сигналов управления, второй вход которого соединен через один из блоков задержки с датчиком сигнала начала отсчета, а два других входа соединены с выходами второго и третьего блоков задержки, причем один из выходов формирователя соединен с управляющим входом второго управляемого ключа, сигнальный вход и выход которого соединены с блоком регистрации времени, другие выходы формирователя через второй и третий блоки задержки соединены с управляющим входом первого управляемого ключа и управляющим входом третьего управляемого ключа, сигнальный вход и выход которого соединены с блоком коммутации электродвигателя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Диагностика тормозов автомобилей, -Сб. трудов Новочеркасского политехнического института, 1963, том 183.2. Авторское свидетельство СССР 20368511, кл. 6 01 М 17/00, 1970.