5 Оборудование для диагностики тормозной системы
Эффективность действия тормозов в лабораторных условиях определяют на стендах, которые по конструкции можно разделить на три типа: роликовые, платформенные и стенды с инерционными массами. По характеру взаимодействия автомобиля с рабочим органом стенда различают статические, кинематические и динамические стенды.
По принципу действия тормозные стенды делят на инерционные и стенды, измеряющие статический момент трения. По способу передачи тормозного момента стенды бывают двух видов:
- стенды с использованием сил сцепления и передачей тормозного момента через опорную поверхность колеса;
- стенды без использования сил сцепления при передаче тормозного момента непосредственно через ступицу колеса.
Рассмотрим примеры следующих стендов.
Стенд тормозной, электопневматический, стационарный, автоматизированный, модель К486 (рис. 5.1), предназначен для технического диагностирования тормозной системы легкового автомобиля.
Рисунок 5.1 - Автоматизированный стенд модели К486 для проверки тормозов
В конструкцию стенда входят приборная стойка и опорное устройство, состоящее из двух блоков роликов. Для облегчения выезда и въезда автомобиля имеется подъемное устройство, приводом которого служат резинокордные пневматические баллоны. Конструкция стенда исключает проскальзывание колес при блокировке. Оценка состояния тормозов производится по усилию, измеряемому при прокручивании заторможенных колес автомобиля блоками беговых роликов стенда. Результаты измерения запоминаются цифровыми индикаторами, тензометрическая силоизмерительная система обеспечивает высокую точность измерения. Управление стендом производится из кабины испытуемого автомобиля при помощи дистанционного пульта. Диапазон измерения тормозной силы 0–5000 Н. Начальная скорость торможения 4 км/ч. Питание от трехфазной сети переменного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц в сети сжатого воздуха давлением 0,4–0,6 МПа.
Стенд тормозной, стационарный, роликовый, модель К208М (рис. 5.2), предназначен для проверки тормозной системы с принудительным приводом колес автомобиля, с нагрузкой на ось до 20000 Н и колеей 1100–1800 мм.
Рисунок 5.2 - Стенд модели К208М для проверки тормозов
В конструкцию стенда входят: пульт управления; опорное устройство, состоящее из двух блоков роликов; пневматический подъемник, обеспечивающий свободный въезд автомобиля на стенд; блок подачи воздуха с воздухораспределителем и аппаратный шкаф. На стенде измеряются тормозная сила на отдельных колесах и синхронность срабатывания тормозов колес отдельной оси, время срабатывания тормозного привода и усилие, прикладываемое к педали тормоза через силоизмерительное устройство – педаметр. Оценка состояния тормозов производится по усилию, измеряемому при прокручивании заторможенных колес автомобиля блоками беговых роликов стенда (рис. 5.3).
Рисунок 5.3 - Схема блока роликов тормозного стенда модели К208М
Развиваемый при этом роликами 8, 1 крутящий момент, пропорциональный тормозному моменту на колесе, создает на корпусе их электродвигателя 6 реактивный момент, который через рычаг 5 воспринимается датчиком давления 4 и подается на измерительные приборы пульта управления, где расположены два микроамперметра со стабилизатором напряжения, фиксирующие тормозные силы на отдельных колесах оси, так как блоки роликов имеют автономные приводы от электродвигателя 6 через муфту 7 и цепную передачу 2 с натяжным устройством 3. Диапазон измерения тормозной силы 0–5000 Н (0–500 кгс); имитируемая скорость движения автомобиля 5 км/ч; питание от трехфазной сети переменного тока 380/220 В и частотой 50 Гц; давление воздуха, подаваемого в цилиндры подъемника, 0,6 МПа.
Тормозные стенды для диагностирования тормозных качеств грузовых автомобилей, автобусов и прицепов выпускаются следующих моделей: К259 и К480 – стационарные, роликовые с допустимой нагрузкой на ось до 60 кН; КИ4998 и КИ8925 ГОСНИТИ – стационарные, роликовые с допустимой нагрузкой на ось до 40 кН (4,0 тс) и 50 кН (5,0 тс) соответственно.
Основными узлами стендов являются: пульт управления; два блока роликов с индивидуальным приводом и нагрузочным устройством; пневмоподъемник двустороннего действия, обеспечивающий свободный въезд и съездавтомобиля со стенда.
В пульте управления стендом КИ4998 (рис. 5.4) находятся измерительная аппаратура и кнопки управления электрической системой.
Рисунок 5.4 - Пульт управления тормозного стенда модели КИ4998
На панели приборов пульта установлены: два микроамперметра 10 и 16 на 0–100 мА, предназначенные для фиксации тормозных сил правого и левого колес автомобиля; микроамперметр 13 для фиксации усилия на тормозной педали; два электросекундомера 9 и 17 для определения времени срабатывания тормозного привода. В центре панели расположены: переключатель 7 пределов значений тормозных сил от 0 до 10000 Н, тумблер 8 (700–1400) переключения диапазонов изменения тормозных сил, а также сигнальная красная лампа 18, включающаяся при установке подъемников в верхнем положении (съезд), и сигнальная зеленая лампа 5 готовности системы. На сторонах панели находятся сигнальные лампы 11 и 15 блокировки правого и левого колес автомобиля. В нижней части расположены: общая кнопка 1 «Стоп» для отключения электродвигателей, кнопка пуска электродвигателей правого 25 и левого 2, кнопка-сброс 3, кнопка готовности секундомера 4, лампы 6 и 19 готовности пуска левой и правой стороны стенда, тумблер 21 готовности стенда к пуску и 22 включения ламп освещения пульта 12 и 14, тумблер 24 включения пневмоподъемника; 20 – передняя панель; 23 – опора пульта.
В комплекте стенда находятся: гидравлический педаметр, который подключается к пульту 26; контактный датчик для включения электросекундомеров и пульт дистанционного управления.
Блоки роликов, правый и левый (рис. 5.5), аналогичны по конструкции. Они состоят из рамы 13; ведущего 8, ведомого 9 роликов; двухступенчатого цилиндрического редуктора 2, соединенного с электродвигателем 12 цепной передачей 1; упругой муфты 3; пневматического подъемника 7; нагрузочного 11 и тарировочного 4 устройства; натяжного 10 и отбойного 6 роликов; цепь 5 соединяет ролики 8 и 9.
Рисунок 5.5 - Блок роликов стенда КИ4998
Реактивный момент, возникающий при торможении роликов, воспринимается гидроэлектрическим нагрузочным устройством 11, где при помощи датчика давление жидкости в цилиндре преобразуется в электрические сигналы, регистрируемые микроамперметрами на пульте управления и протарированные на величину тормозной силы.
В настоящее время применяют в большинстве случаев как наиболее простые роликовые стенды с использованием сил сцепления. Следует отметить, что при малой частоте вращения роликов тормозные силы получаются несколько большими, чем в дорожных условиях при реальных скоростях движения. Повышение же частоты вращения колеса на тормозных стендах связано с увеличением мощности, затрачиваемой на привод, и повышением стоимости стенда и его эксплуатации. Для получения на стенде реальных величин тормозных сил не следует применять скорости ниже 5—10 км/ч (для легковых автомобилей) и 2—5 км/ч (для грузовых автомобилей).
На стендах в зависимости от конструктивного решения и целей испытаний можно определять суммарную тормозную силу и тормозную силу отдельно для каждого колеса, усилие, прикладываемое водителем к педали тормоза, время срабатывания тормозных механизмов, реакцию водителя.