- •Введение
- •1. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •5.1. Электромагнитные датчики
- •5.2. Датчики растрового типа
- •5.3. Генераторные датчики
- •5.4. Гироскопические датчики
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •6. ДАТЧИКИ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ
- •6.2. Тензорезисторы
- •6.3. Усилители
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •7. СТЕНДЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
- •7.1. Модели тормозных стендов
- •7.2. Конструкция роликового стенда
- •7.3. Тарировка стенда
- •7.5. Модели современных тормозных стендов
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •8. АВТОМОБИЛЬНЫЕ СПИДОМЕТРЫ
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •9.1. Комплектность прибора
- •9.3. Кнопки управления прибором
- •9.4. Конструкция прибора
- •9.6. Подготовка прибора к испытанию автомобиля
- •9.7. Испытания автомобиля
- •9.8. Считывание результатов испытаний
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •Заключение
- •Библиографический список
32 |
Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей |
|
|
равна 29 кВт. Стенд имеет автоматическую систему отключения электро- |
|
|
двигателей, срабатывающую при блокировании колес автомобиля. |
|
|
Стенд модели К-480 предназначен для контроля тормозных систем |
|
|
грузовых автомобилей и автобусов. Стенд оснащен одним электродвига- |
|
|
телем мощностью 55 кВт. На стенде применяются 8 роликов диаметром |
|
|
370 мм. Окружная скорость роликов достигает 80 км/ч. На стенде прове- |
|
|
ряются автомобили с допустимой нагрузкой на ось 58,9 кН. На стенде |
|
|
измеряются тормозные силы и время срабатывания тормозной системы. |
|
|
Стенд модели СК-2–К267 предназначен контроля тормозных сис- |
|
|
тем грузовых автомобилей. На стенде производятся изменения тормоз- |
|
|
ных сил на каждой оси отдельно. Измерения выполняются в ручном ре- |
|
|
жиме. Окружная скорость вращения роликов ограничена 0,785 м/с |
|
|
(2,8 км/ч). Диаметр роликов равен 0,32 м. На стенде применяются два |
|
|
электродвигателя мощностью 12 кВт. Вращение колес тележки (испыта- |
|
|
ния трехосного автомобиля) обеспечивают дополнительные ролики. |
|
|
Стенд оснащен магнитострикционными датчиками тормозных сил, кото- |
|
|
рые измеряют тормозные силы по изменению магнитных свойств валов |
|
|
под действием скручивающих моментов. |
И |
|
|
|
|
Фирмой МЕТА выпускаются универсальные роликовые тормозные |
|
|
стенды модели СТМ. Привод роликов осуществляется от моторредукто- |
|
|
Д |
|
|
ров. Стенды оснащены тензометрическими датчиками. Датчики измеря- |
|
|
ют крутящий момент на корпусе мотор-редуктора, пропорциональный |
|
|
тормозной силе на рол ке. СтендомАуправляет компьютер. Компьютер- |
|
|
ная программа представляет результаты измерений на мониторе компью- |
|
|
тера и подает команды управлениябна светофор. Программа сохраняет |
|
|
данные протестированных автомобилей на диске, отображает график на- |
|
|
и |
|
|
растания тормозных сил в реальном времени. При работе стенда в линии |
|
|
технического контроля программа передает измерительную информацию |
|
|
в диагностическую карту. |
|
|
С |
|
7.2. Конструкция роликового стенда
В качестве примера рассмотрим конструкцию роликового стенда модели СК-2-К267. На рис. 7.1 показана кинематическая схема стенда. На рисунке опущены дополнительные ролики, используемые при испытаниях многоосных автомобилей.
Основу стенда представляют ролики левого борта Б1Л и правого борта Б2Л автомобиля. По каждому борту ролики соединены цепными передачами.
Привод роликов осуществляется от электродвигателей ЭДЛ и ЭДП переменного тока через редукторы РЕДЛ и РЕДП. Редукторы соединены
Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей 33
муфтами МЛ и МП, имеющими пневматический привод.
Подъем и опускания автомобиля выполняется пневмоподъемниками ПЛ и ПП с помощью пневмобаллонов.
Стенд оснащен магнитострикционными бесконтактными датчиками тормозных сил ДТЛ и ДТП. Скорость вращения роликов контролируется тахогенератором постоянного тока ТГ, установленным с правой стороны стенда. Скорость вращения колес автомобиля измеряется роликовыми датчиками РЛ и РП, использующими ролики диаметром 0,63 м.
На стенде установлена пневматическая система, оснащенная электропневматическими клапанами ПК1, ПК2 и ПК3. При включении клапана ПК1 подается сжатый воздух к подъемникам, и затормаживаются ролики. При включении клапанов ПК2 и ПК3 подается воздух в пневмокамеры, обеспечивающие включение муфт МЛ и МП.
Перед въездом автомобиля на стенд включаются подъемники и блокируются ролики. При испытаниях сначала отключается подъем, включаются соединительные муфты, затем включаются электродвигатели, выполняются торможение и измеряются с помощью указанных выше
СК-2-К267 (рис. 7.1). В приспособлении в качестве пружины используется упругость динамометра.
датчиков тормозные силы и скорости вращения колес. |
||
|
|
И |
В настоящее время роликовые стенды получили наибольшее при- |
||
менение на пунктах технического осмотра. |
||
|
Д |
|
7.3. Тарировка стенда |
||
А |
|
|
Для настройки тар ровки датчиков тормозных сил применяются |
||
специальные тарировочныебпр способления. Силы создаются с помощью |
||
пружин или с помощью эталонных грузов. |
|
|
Рассмотрим приспособлениеи |
, используемое на стенде модели |
|
С |
|
|
Приспособление позволяет нагружать неподвижные ролики крутящим моментом и измерять нагружающую силу образцовым динамометром. В состав приспособления (рис. 7.2) входят: ролик 1, рычаг 2, образцовый динамометр 3 и упор 4. Рычаг устанавливается на шлицы вала, на котором крепится ролик. Рычаг прижимается к валу шайбой и закрепляется болтом. Приспособление позволяет нагрузить датчики тормозной силой от 0 до 20 кН.
Динамометр 3 подсоединяется к упору 4 с помощью шпильки и гаек, не показанных на схеме. Перед тарировкой устанавливаются нулевое отклонение индикатора динамометра и ноль указателя тормозной силы. При тарировке включается соединительная муфта и ролик стопорится штифтом, ограничивающим поворот вала электродвигателя. Крутящий момент созда-
34 Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей
ется путем затягивания или ослабления гайки на шпильке, которая соединяет динамометр с упором. Нагружающая сила отражается на индикаторе динамометра. Регистрируемая тормозная сила считывается со стрелочного указателя миллиамперметра. Передаточное отношение приспособления легкорассчитываетсяпоизвестномурадиусуролика и длинерычага.
РЕДЛ
ЭДЛ
М |
КВМ |
|
|
|
ДТЛ |
|
РЛ |
|
И |
|
|
|
|
|
Б1Л |
|
|
Д |
|
|
|
ПЛ |
Б2Л |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
ПП |
Б2П |
|
Б1П |
|
ДТП РП
М КВМ
ПК1
ПК2 |
|
ЭД |
|
ПК3
РЕД
Рис. 7.1. Кинематическая схема стенда модели СК-2-К267
Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей 35
1
2
4
3
Рис. 7.2. Схема тарировочногоИприспособления: 1 – барабан; 2 – рычаг; 3 – динамометр; 4 – упор
б |
образцовый динамометр |
Заметим, что используемый для тарировкиД |
должен проходить ежегодную поверку. Для сокращения затрат в приспо- |
|
и |
|
соблениях часто применяют тарировочныеА |
грузы. Грузы необходимо по- |
верять не реже одного раза в течение двух лет. |
|
С |
|
7.4. Погрешности змерения тормозной силы на стенде |
|
На роликовом стенде колесо автомобиля располагается между двумя |
|
роликами левым и правым (рис. 7.3). |
|
Пусть rК − кинематический радиус коле- |
|
са, rБ − радиус роликов. На рисунке ав- |
|
томобиль условнодвижетсявлево. |
|
Нормальная нагрузка G на колесо |
|
уравновешивается двумя реакциями ZЛ |
|
и ZП в контакте колеса с левым и пра- |
|
вым барабаном: |
|
G = (ZЛ + ZП) cos ( ), |
|
где – половина угла обхвата. |
Рис. 7.3. Схема к расчету |
Если угол мал по величине, то |
нагрузок на ролики |
имеем G ZЛ + ZП. Однако угол зависит |
|
36 Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей
от реальных размеров стенда и колеса:
sin ( ) = 0,5 LБ / (rК + rБ).
Пусть колесо вращается свободно (в ведомом режиме качения), тогда реакция ZЛ ZП. При малом значении угла имеем
ZЛ ZП G / 2.
При реальном значении фактическая нагрузка в контакте шины с роликом без торможения немного увеличивается:
ZЛ ZП 0,5 G / cos ( ).
Например, при большом значении расстояния LБ колесо провалится |
||
|
|
Д |
между роликами, его заклинит и реакции ZЛ и ZП станут весьма |
||
большими. |
А |
|
При торможении колесо нагружено тормознойИсилой, создаваемой |
||
тормозными силами FЛ и FП. Под действием тормозных сил ось автомо- |
||
|
б |
|
биля смещается назад (вправо на рис. 7.3). Величина смещения зависит от продольной жесткости подвески и от перемещения второй оси автомобиля. Наблюдения за исмещением оси показывают, что часто колесо смещается настолько, что нагрузка ZЛ становится малой по величине. В результате вся тормознаяСс ла передается через один правый ролик, шина лишь касается левого рол ка. Это отражено в работе, выполненной еще в 1984 г.: Современные методы и средства диагностирования тормозных систем автомобилей: Обзорн. информ. / А.М. Харазов и др.; Филиал НИИНавтопрома. − Тольятти, 1984. − 49 с.
Поэтому при торможении на стенде нормальная нагрузка G фактически уравновешивается одной реакцией ZП и тормозной силой FП:
G = ZП cos ( ) + FП sin ( ).
Часть нагрузки G уравновешивается тормозной силой, нормальная к ролику реакция ZП снижается. В контакте шины с роликом создается меньшаяпо величинетормозная сила,которая ирегистрируется датчиком.
Максимальная тормозная сила зависит от коэффициента сцепления шины с поверхностью ролика. В указанной работе рекомендуют принимать = 0,7. Тогда снижение реакции ZП можно учесть коэффициентом разгрузки kР: