Стенд для диагностирования пневматических шин автомобиля

Союз СоветскикСоциапистичесиинРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(Ы)М. Кл,6 0117/00 В 60 С 23/06 Государственный комитет по делан изобретений и открытий(5 Ь) СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПНЕВИАТИЧЕСКИХШИН АВТОИОБИЛЯ Изобретение относится к оборудова. нию для диагностирования эксплуатационного состояния пневматических шин автомобиля и контроля внутреннего давления в шинах и может быть использовано на станциях технического обслуживания автомобилей и в автотранспортных предприятиях.Известен стенд для диагностирования пневматических шин автомобиля,о содержащий направляющие для колес автомобиля с устройством для измерения длины пятна контакта шин с опорной поверхностью и систему регистрации параметров предварительной тари 15 ровки. Измерительные элементы устройства выполнены в виде подпружиненных пластин, которые, прогибаясь под действием шины, воздействуют на элементы электрической измерительной цепи. Укаэанный стенд содержит также картотеку таблиц перевода длин контакта в соответствующее давление в шине для каждой конкретной шины 1 Недостатками известного стенда являются большая трудоемкость и длительность диагностировачия, связанная с необходимостью неподвижной установки автомобиля для проведения измерений, нахождения соответствующей таблицы в картотеке и обработкой результатов. Кроме того, результаты, полученные на данном стенде, не обладают необходимой точностью, так как не учитывают влияние износа протектора шины на изменение длины пятна контакта.Целью изобретения является снижение трудоемкости повышение объективности и оперативности диагностирования.Это достигается тем, цто вдоль каждой направляющей установлены два фотодатцика, закрепленные по высоте на уровне опорной поверхности, и два фотодатчика - на уровне боковины шины, причем выходы фотодатциков цереэ логические преобразователи сигналов3 89826в величины, пропорциональные длинепятна контакта шины и длине шины похорде, проходящей через ее боковину,подключены к вычислительному устройству, имеющему на выходе устройствоиндикации результатов.На фиг. 1 изображен стенд, общийвид; на фиг. 2 - функциональная блоксхема устройства; на фиг. 3 - блоксхема электронной части устройства", 10на фиг. 4 - принятая схема измерениядлины пятна контакта,Стенд содержит направляющие 1 и 2рля колес автомобиля, вдоль каждой)з которых установлены два фотодатчи%ка 3 и 4, расположенные на уровнеопорной поверхности направляющих.Для прохода луча света от осветителей (на фиг. 1 не показаны) в опорнойповерхности направляющих выполнены рфканавки 5 и 6. Фотодатчики 7 и 8 вкомплекте с осветителями 9 и 10 установлены на уровне боковины шины,функциональная блок-схема устройства (фиг. 2) содержит блок фотодат- Ичиков 11 левых колес, блок фотодатчиков 12 правых колес, блок 13 электронной схемы преобразования временидлительности импульсов в число импульсов и обслуживания двух колес, окан- ючивающийся счетчиками импульоЬварифметико-логический блок 14, блокпамяти 15, блок 16 печатающей машинки и индикации, фотосчитыватель 17номера автомобиля. Блок 16 печатающей машинки и индикации является выходом стенда.Электронная часть стенда включаетчетыре аналогичных схемы: схему дляизмерения длины пятна контакта шинправых колес, схему для измерениядлины хорды шин правых колес, схемудля измерения длины пятна контакталевых колес, схему для измерения длины хорды шин левых колес.Указанные схемы могут быть постро.ены на элементах как цифровой, таки аналоговой техники. Блок-схема на элементах цифровой техники (фиг. 3) включает фотодатчики 3 и 4, формирователи 18 и 19, указатели измеряемого колеса 20 и 21 (триггеры, работающие в счетном режиме) измерители 22 и 23 времени прохождения пятном расстояния 0 между ффпост фотодатчиками передним и задним колесом (триггеры, работающие в режиме раздельного запуска), измерители 24 8 4и 25 времени прохождения длины дД передними и задними колесами (триггеры работающие в режиме раздельного запуска), преобразователи 26 и 27 время- цисло импульсов дляаРпостпереднего и заднего колеса (схемы И),преобразователи 8 и 29 время-число импульсов для д 2 передних и задних колес (схемы И),сцетчики импульсов 30.33, задающий генератор 34, схемы 35 (ИЛИ-НЕ), Выходы. счетчиков импульсов 30-33 подключены к арифметикологическому блоку 14.Работа устройства основана на принципе измерения разности ЬР между фактической длиной пятна контакта шины с опорной поверхностью и расстоянием 1 пос между фотодат 1 чиками 3 и 4 (фиг. 4), а также аналогичной разности между фактической длиной шины по хорде, расположенной на высоте фотодатчиков 7 и 8, и постоянным расстоянием между фотодатчиками 7 и 8.Когда колесо наезжает на канавку через которую проходит луч света от осветителя к фотоэлементу, луч света перестает падать на фотоэлемент и величина напряжения на выходе фотоэлемента изменится от величины равной "Е" до величины равной "0". Таким образом, при проезде колеса через фотодатчик для измерения контакта шины с поверхностью дороги выработано два импульса напряжения: один длительностью 1 с момента, когда колесо наедет на первую канавку, и до момента, когда колесо наедет на вторую канавку (время прохождения расстояния 1 ), второй длительностью с с момента наезда на вторую канавку и до момента съезда с первой канавки (время проезда остальной части контакта шины с поверхностью дороги - измеряемая величина ЛИ. Электронный блок 13 работает следующим образом.При наезде переднего колеса наканавку фотодатцика 4 с формирователя 18 на счетный вход указателя 20поступит низкий уровень напряженияи он перебросится в единичное состояние. С его нулевого выхода на единичный вход измерителя 23 прийдеттакже низкий уровень напряжения и онперебрасывается в единицное состояние. С единичного выхода измерите898268 30 5Ня 23 на вход преобразователя 27 приходит высокий уровень напряжения. Так как на другой вход этого преобразователя приходят импульсы с задаю. щего генератора 34, то они проходят 5 преобразователь 28 и поступают на вход счетчика 31. Последний перестает считать импульсы тогда, когда пятно наедет на канавку фотодатчика 3. В этот момент с формирователя 19 на счетный вход указателя 21 и на нулевой вход измерителя 23 поступит низкий уровень напряжения. Измеритель 23 перебрасывается в нулевое состояние, указатель 21 и измеритель 25 - в единичное, Начинает считать счетчик 33. Он закончит счет тогда, когда пятно съедет с канавки фотодатчика 4. Таким образом, число импульсов, полученное на счетчике 31 20 (й ) пропорционально длине,а число, полученное на счетчике 33 (М), пропорционально длине д К,Так как 1 п .= Ус, а ЬВ = 1 ф 25(1)пост 1 л пост ЯлИз формулы (1) видно, что измеряемая величина дК не зависит от величины скорости движения автомобиля.Полученные числа КЛ и й 2 с регистров счетчиков 31 й 33 перебрасываются в арифметико-логический блок 14,Одновременно с И и М в блок 14 пересылаются и числа Мл и Н 2 с регистров счетчиков аналогичной схемы,измеряющей длину шины по хорде.При наезде на канавку фотодатчика .4 заднего колеса указатель 20 перебрасывается в нулевое состояние иперебрасывает измеритель 22. Послед 45ний отпирает преобразователь 26 иначинает считать импульсы счетчик 30.Счетчик 32 начинает считать импульсытогда, когда закончит счет импульсовсчетчик 30. После съезда заднего ко 50леса с канавки фотодатчика 4 схемаприбора устанавливается в состояниеготовности к измерению давления впереднем колесе этой стороны следующего автомобиля. Выработанные счетчиками числа пересылаются в арифме 55тико-логический блок 14, в которомони обрабатываются в соответствии сзаданным алгоритмом обработки,ВАлгоритм обработки предусматриваетдва режима работы арифметико-логического блока. Первый ражим "Тарировка"используется для составления картотеки таблиц перевода измеряемого параметра в соответствующие величиныдавления в шинах для,каждого колеса.В этом режиме блок 14 производит вычисления по формуле (1).Полученные значения д Ы заносятся вв блок памяти 15. В режиме "Тарировка" автомобиль проезжает через фотодатчики два раза: при давлении в шинах большем на 0,1 кгс/см и меньшимгна 0,1 кгс/см от нормального давления. За это время в блок памяти 15занесены для каждого колеса следующие значения: д. = А -при пониженконтном давлении;д 0 = В -при повышенконтном давлении.Кроме указанных значений в блокпамяти заносятся: д 1 = 0 и величина размера протектора шины П, измеренная обычными способами работником,обслуживающим стенд, или водителемавтомобиля. Эти значения могут бытьзанесены в любое время выбираемоеработником, обслуживающим стенд. Кроме того, по усмотрению работника,обслуживающего стенд, может быть установлен такой режим "Тарировка", прикотором занесение в блок памяти информации может производиться толькодля одного какого-то колеса.Так же в блок памяти заноситсятаблица зависимости длины контакташины с поверхностью дороги от величины изменения хорды протектора шины.Предварительные расчеты показывают, что для проверки давления воздуха в шинах и протектора шин в колесах 1000 автомобилей требуется емкость блока памяти порядка 100 тыс.бит,Второй режим "Контроль" используется для проверки давления в шинах и измерения протектора шин ежедневно во время выезда автомобиля из авто- хозяйства или приезда в автохозяйство. В этом режиме блок 14 осуществляет вычисления и управляет пишущей машинкой и индикаторами. Для каждого колеса производятся следующие операции: вычисляются по формуле (1) конт х иапрот= у, вычисляется разность 0 - У = К, отыскивается поправка ЬХ на износ протектора, если К больше 0, вычисляется суммаХ = х + ь Х, вычисляется разностьА-Х=МЕсли М меньше О, то вырабатывается сигнал "Меньше", который передается на машинку и в блок индикации.В соответствии с этим печатается вколонке для данного колеса на бумаге Меньше и при звуке сирены загорается лампочка данного колеса с надписью "Меньше". 10Если М окажется больше О, то вычисляется разность В - Х = Е.Если Е окажется больше О, то вырабатывается сигнал нБольше", которыйпередается на машинку и в блок индика 45цииВ соответствии с этим печатаетсяна машинке, в колонке для данногоколеса "Большеи при звуке сиренызагорается лампочка данного колесас надписью "Больше". 20Если М окажется больше О, а Е окажется меньше О, то вырабатывается сигнал "Норма". Сигналы при этом в акустический звук и световую сигнализацию не преобразуются, 25Если К больше О, то вычисляется разность П - К/2. Эта величина пересылается в пишущую машинку, где она печатается в колонке для данного коЛеса со значением "Протектор". 30Если разность П - К/2 окажутся равной О, то вырабатывается сигнал "Протектор меньше". В соответствии с этим сигналом в колонке "Протектор" печатается "Меньше" и действует светов вая и звуковая сигнализация.Электронная часть устройства может быть также построена на элементах аналоговой техники. В этом случае измерители 23 и 24 работают также, ю как и в схеме по фиг. 3.Они управляют электронными ключами, которые подклюцают суммирующую точку интегрирующих усилителей к цепи входных сопротивлений. Интегрирующий усилитель, суммирующий усилитель и блок деления вырабатывают поправку изменения напряжения из-эа отличия скорости движения автомобиля от расчетной, интегрирующий усилитель вырабатывает напряжение,пропорциональное скорости движения автомобиля, суммирующий усилитель - напряжение, пропорциональное величине отличия длины измеряемого пятна контакта от величины длины пятна нормально накачанного колеса,Результирующее напряжение измеряетскнуль-индикатором, проградуированным в единицах давления,Быстродействие устройства определяется скоростью движения автомобиля.При скорости движения автомобиля5 км/ч (1 и 4 м/с ) расстояние междупередними и задними колесами автомобиля "Волга" ГАЗ(2 и 8 м) проходится за 2 с, что достаточно для распечатки результатов на пишущей машинке, Время самого измерения около0,3-0,5 с (длина пятна порядка 180250 мм), Таким образом, время обработ.ки одного легкового автомобиля приблизительно 5 с, пропускная способность 700-750 автомобилей в цас,Изобретение обеспечивает возможность экспресс-диагностики эксплуатационного состояния шин большого числаа втомобилей с высокой точностью, чтоповышает ходимость шин и способствует повышению безопасности движения.Формула изобретенияСтенд для диагностирования пневматических шин автомобилей, содержащийнаправляющие для колес автомобиляс устройством для измерения длиныпятна контакта шин с опорной поверхностью и систему регистрации параметров предварительной тарировки, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения трудоемкости, повышения обьективности и оперативности диагностирования, вдоль каждой направляющей установлены два Фотодатцика,закрепленные по высоте на уровнеопорной поверхности, и два фотодатчика - на уровне боковины шины, причем выходы фотодатциков через логические преобразователи сигналов в величины, пропорциональные длине пятна контакта шины и длине шины по хорде, проходящей через ее боковину, под.клюцены к вычислительному устройству,имеющему на выходе устройство индикации результатов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 540752, кл. В 60 С 23/00,опублик.1976.лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проект 57 Тираж 882 ИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж,Подпитета Скрытий