logo1

logoT

 

Стенд для проверки тормозной системы


Тормозной стенд: виды, характеристики, принцип работы. Стенд для проверки тормозной системы автомобилей :

Тормозная система автомобиля представляет собой сложный комплекс узлов и агрегатов, обеспечивающих одну из самых ответственных функций – своевременную остановку движения. Поэтому диагностика тормозов имеет большое значение в процессе эксплуатации транспортного средства. Подручными средствами в гаражных условиях выполнить качественную проверку данной системы не получится в силу технических ограничений. Но грамотное использование тормозного стенда позволит не только выявить очевидные неисправности устройства, но и произвести ремонт с заменой отдельных компонентов.

Общая конструкция стенда

Большинство моделей данного оборудования выполняются в виде платформенной базы с функциональными компонентами, электротехнической основой и цифровыми средствами контроля рабочего процесса. Конструкцию формируют металлические панели, удерживающие площадку для стоянки транспортного средства. Движение в наиболее распространенных барабанных моделях обеспечивает роликовая установка. Функциональные компоненты представляют собой стойку управления, светофор, комплекс датчиков, регулирующие положение штативы и программное обеспечение. В качестве опционального дополнения некоторые изготовители предлагают снабжать тормозной стенд аппаратами для создания отчетов (печатающие устройства), фундаментным каркасом, ограждающими конструкциями, информационными табло и другими приспособлениями. Специалисты в этом плане рекомендуют основное внимание уделять средствам, повышающим эргономику обращения с оборудованием.

Основные характеристики стенда

При выборе в первую очередь внимание уделяется параметрам конструкции. В частности, средние габариты составляют 3000 х 700 мм – соответственно, размеры по длине и ширине. Стойки управления имеют 600 х 400 мм в тех же параметрах, а также более 1000 мм по высоте. Далее определяется подходящая грузоподъемность. Сам по себе стенд для проверки тормозной системы автомобилей весит около 1 т, но в зависимости от модели может выдерживать груз до 10 т. То есть некоторые конструкции позволяют обслуживать и легковушки, и небольшие грузовики. Скорость движения обычно варьируется в пределах 2-4 км/ч – эти показатели можно рассматривать как начальную скорость торможения, имитируемую на платформе.

Не менее важен и спектр величин усилия на каждом колесе при обслуживании тормозным стендом. Характеристику по этому показателю можно представить так: 0-25 кН с погрешностью 3-5 %. Поскольку современные стенды работают с электротехническими аппаратами диагностики, следует продумать и оптимальное напряжение. Крупноформатные площадки для автосервисов подключаются к трехфазным сетям на 380 В, но если подбирается специализированный стенд для легковушки, то с большей вероятностью можно будет ограничиться линией на 220 В.

Принцип работы

После установки автомобиля на площадке оператор запускает оборудование. Далее в процесс включаются тензорезисторные датчики, которые фиксируют показатели реактивных моментов торможения. Регистрация усилия происходит на фоне поступления электрического сигнала, возникающего от мотора-редуктора. Пример действия системы можно продемонстрировать на роликовом агрегате. Как работает тормозной стенд этого типа? В ходе проскальзывания шин по барабанным установкам происходит отключение электропривода платформы, если момент противодействия колеса обеспечит нужное усилие. Если диски покажут установленные ранее значения проскальзывания, оба ролика на оси отключатся.

Важно отметить, что колеса могут проверяться в разных условиях. Как и на практике эксплуатации машины, поверхность контакта может быть сухой, мокрой или скользкой. Для каждого состояния роликовой поверхности присваиваются определенные показатели нормативов, при которых диски должны дать оптимальное тормозное усилие. Конкретные значения для гидравлических и пневматических систем фиксируются датчиками. Помимо этого, стенд тормозной может замерять усилие при прокручивании незаторможенного колеса. Данный показатель позволяет оценить состояние подшипников, уровень сопротивления в трансмиссии и величину зазоров между дисками и колодками.

Роликовые модели стендов

Данная версия раскручивает колеса без необходимости включения двигателя. Барабанные установки сами приводятся в действие электроприводом, имитируя взаимодействие колес и дорожного полотна. В момент торможения датчики регистрируют остановку колодок с их замасливанием, после чего проверяют уровень биения дисков, выявляя подклинивания и прочие дефекты. Информация о произведенных испытаниях отражается на дисплее контролирующего устройства. Весь процесс диагностики может происходить в автоматическом режиме. От оператора требуется лишь завести автомобиль на роликовый тормозной стенд, а затем активировать нужный режим испытаний. К достоинствам такого оборудования относят возможность комплексной проверки тормозной системы с детальным анализом отдельных узлов, точность и экономность экспертизы.

Платформенные стенды

В плане конструкционного устройства это простейшие модели тормозных диагностических установок. Типовые версии представляют собой две плоские платформы с промежутком, равным колее расположения колес у целевого автомобиля. В сложном исполнении может предусматриваться и большее количество испытательных сегментов, что позволяет одновременно испытывать несколько машин. Например, в двухплатформенной модификации производится поочередная диагностика передней и задней оси. В дальнейшем система так же формирует отчет, на основе которого может выполняться замена тормозных дисков или коррекция определенных настроек. Как правило, полученные данные позволяют определить область проведения текущего ремонта. К примеру, на основании отчета механик может обновить смазку подшипников, заменить манжеты, предохранители или прокладки.

Особенности обкаточно-тормозных моделей

После ремонтных мероприятий система ДВС и тормозные агрегаты должны проходить период испытаний. Это своего рода обкатка с реальной нагрузкой в естественных условиях. Поскольку не всегда удается проводить подобные тесты на дороге, для них используют обкаточно-тормозной стенд, обеспечивающий оптимальную приработку деталей и узлов. В состав оборудования входит привод, нагрузочное устройство и асинхронный электродвигатель. В процессе обкатки, кроме функции тормоза, оцениваются показатели расхода топлива, стабильность снабжения агрегатов технической жидкостью, давление в системе смазки и т.д. После завершения рабочего сеанса формируется протокол с зафиксированными эксплуатационными показателями.

Современный функционал

Новейшие модели стендов широко обеспечиваются чувствительными электронными устройствами разного назначения. Уже в базовую комплектацию могут входить датчики опорных роликов, сенсоры редуктора, детекторы тормозного усилия и общий контроллер. Стойка управления, в свою очередь, позволяет организовывать автоматизированный рабочий режим, в котором оборудование сможет обслуживать технику в поточном режиме. Важно подчеркнуть, что системы пускателей не только реализуют диагностические задачи, но и выполняют защитные функции. Без участия оператора автоматизированный тормозной стенд для легковых автомобилей обеспечивает самоблокировку, отключает кнопки панели управления, активирует защитные реле и т.д. Но и диспетчер при необходимости может вмешиваться в процесс, подавая команды через удаленный пульт. Такая конфигурация взаимодействия с оборудованием применяется в профессиональных модификациях стендов.

Техобслуживание оборудования

При постоянной эксплуатации в сервисных центрах и мастерских требуется ежедневная ревизия стенда. Она включает профилактические, технические и диагностические мероприятия, направленные на выявление неисправностей, замену расходников и мелкие ремонтные операции. Например, частая замена тормозных дисков предполагает высокие нагрузки на платформы и барабанные устройства. Поэтому некоторые изготовители рекомендуют выполнять проверку конструкции и несущей базы после каждого испытательного сеанса. В зависимости от эксплуатационных нагрузок и характеристик самого стенда, капитальный ремонт может требоваться раз в месяц, полгода или год. Комплексное обслуживание включает работы по зачистке поверхностей, удаление следов ржавчины, а также проверку комплектности, надежности фиксирующих узлов и технического состояния конструкции.

В заключение

В выборе подходящего стенда учитывается множество факторов. Кроме характеристик целевого транспорта, следует также оценить условия эксплуатации оборудования. Как минимум, рассчитывается площадка для установки тормозного стенда и средства его энергоснабжения. Не стоит исключать и возможность будущего опционального дополнения конструкции. Расположением стойки контроллера дело редко ограничивается. Многофункциональные управляющие блоки, в частности, могут существенно расширить спектр диагностических операций, но также потребуют дополнительных мощностей и свободного пространства.

Виды стендов и методы испытания тормозных систем

Согласно действующим стандартам применяют два основных метода диагностирования тормозных систем — дорожный и стендовый. Для них установлены следующие контролируемые параметры:

  • при проведении дорожных испытаний — тормозной путь; установившееся замедление; устойчивость при торможении; время срабатывания тормозной системы; уклон дороги, на котором должно неподвижно удерживаться транспортное средство
  • при проведении стендовых испытаний — общая удельная тормозная сила; коэффициент неравномерности (относительная неравномерность) тормозных сил колес оси, а для автопоезда еще дополнительно коэффициент совместимости звеньев автопоезда и асинхронность времени срабатывания тормозного привода

Существует несколько видов стендов и приборов, использующих различные методы и способы измерения тормозных качеств:

  • статические силовые
  • инерционные платформенные
  • инерционные роликовые
  • силовые роликовые стенды
  • приборы для измерения замедления автомобиля при дорожных испытаниях

Статические силовые стенды

Статические силовые стенды для диагностирования тормозов автомобиля представляют собой роликовые или платформенные устройства, предназначенные для проворачивания «срыва» заторможенного колеса и измерения прикладываемой при этом силы. Такие стенды могут иметь гидравлический, пневматический или механический привод. Измерение тормозной силы возможно при вывешенном колесе или при его опоре на гладкие беговые барабаны. Недостатком статического способа диагностирования тормозов является неточность результатов, вследствие чего не воспроизводятся условия реального динамического процесса торможения.

Инерционные платформенные стенды

Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции (от поступательно и вращательно движущихся масс), возникающих при торможении автомобиля и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими платформами. Такие стенды иногда используются на предприятиях автотехобслуживания для входного контроля тормозных систем или экспресс-диагностирования транспортных средств.

Инерционные роликовые стенды

Инерционные роликовые стенды имеют ролики, которые могут иметь привод от электродвигателя или от двигателя автомобиля. В последнем случае ведущие колеса автомобиля приводят во вращение ролики стенда, а от них с помощью механической передачи — и передние (ведомые) колеса.

После установки автомобиля на инерционный стенд линейную скорость колес доводят до 50…70 км/ч и резко тормозят, одновременно разобщая все каретки стенда путем выключения электромагнитных муфт. При этом в местах контакта колес с роликами (лентами) стенда возникают силы инерции, противодействующие тормозным силам. Через некоторое время вращение барабанов стенда и колес автомобиля прекращается. Пути, пройденные каждым колесом автомобиля за это время (или угловое замедление барабана), будут эквивалентны тормозным путям и тормозным силам.

Тормозной путь определяют по частоте вращения роликов стенда, фиксируемой счетчиком, или по продолжительности их вращения, измеряемой секундомером, а замедление — угловым деселерометром.

Метод, реализуемый инерционным роликовым стендом, создает условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. Но в силу высокой стоимости стенда, недостаточной безопасности, трудоемкости и больших затрат времени, необходимого для диагностирования, стенды такого типа нерационально использовать при проведении диагностирования на автопредприятиях и при гостехосмотре.

Силовые роликовые стенды

Силовые роликовые стенды с использованием сил сцепления колеса с роликом позволяют измерять тормозные силы в процессе его вращения со скоростью 2.10 км/ч. Вращение колес осуществляется роликами стенда от электродвигателя. Тормозные силы определяют по реактивному моменту, возникающему на статоре мотор-редуктра стенда при торможении колес.

Роликовые тормозные стенды позволяют получать достаточно точные результаты проверки тормозных систем. При каждом повторении испытания они способны создать условия (прежде всего скорость вращения колес), абсолютно одинаковые с предыдущими, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. Кроме того, при испытании на силовых роликовых тормозных стендах предусмотрено измерение так называемой «овальности» — оценка неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, т.е. исследуется вся поверхность торможения.

При испытании на роликовых тормозных стендах, когда усилие передается извне (от тормозного стенда), физическая картина торможения не нарушается. Тормозная система должна поглотить поступающую извне энергию даже несмотря на то, что автомобиль не обладает кинетической энергией.

Есть еще одно важное условие — безопасность испытаний. Самые безопасные испытания — на силовых роликовых тормозных стендах, поскольку кинетическая энергия испытуемого автомобиля на стенде равна нулю. В случае отказа тормозной системы при дорожных испытаниях или на площадочных тормозных стендах вероятность аварийной ситуации очень высока.

Следует отметить, что по совокупности своих свойств именно силовые роликовые стенды являются наиболее оптимальным решением как для диагностических линий станций техобслуживания, так и для диагностических станций, проводящих гостехосмотр.

Современные силовые роликовые стенды для проверки тормозных систем могут определять следующие параметры:

  • по общим параметрам транспортного средства и состоянию тормозной системы — сопротивление вращению незаторможенных колес; неравномерность тормозной силы за один оборот колеса; массу, приходящуюся на колесо; массу, приходящуюся на ось
  • по рабочей и стояночной тормозным системам — наибольшую тормозную силу; время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности (относительную неравномерность) тормозных сил колес оси; удельную тормозную силу; усилие на органе управления

Данные контроля выводятся на дисплей в виде цифровой или графической информации. Результаты диагностирования могут выводиться на печать и храниться в памяти компьютера в базе данных диагностируемых автомобилей.

Рис. Данные контроля тормозной системы автомобиля: 1 — индикация проверяемой оси; ПО — рабочий тормоз передней оси; СТ — стояночная тормозная система; ЗО — рабочий тормоз задней оси

Результаты проверки тормозных систем могут выводиться также на приборную стойку.

Динамику процесса торможения можно наблюдать в графической интерпретации. График показывает тормозные силы (по вертикали) относительно усилия на педали тормоза (по горизонтали). На нем отражены зависимости тормозных сил от усилия нажатия на педаль тормоза как для левого колеса (верхняя кривая), так и для правого (нижняя кривая).

Рис. Приборная стойка тормозного стенда

Рис. Графическое отображение динамики процесса торможения

С помощью графической информации можно наблюдать также разницу в тормозных силах левого и правого колес. На графике показано соотношение тормозных сил левого и правого колес. Кривая торможения не должна выходить за границы нормативного коридора, которые зависят от конкретных нормативных требований. Наблюдая характер изменения графика, оператор-диагност может сделать заключение о состоянии тормозной системы.

Рис. Значения тормозных сил левого и правого колес

Тормозные стенды. Принцип действия. Проверка тормозных систем

При въезде автомобиля на тормозной стенд производится измерение веса оси, если имеется взвешивающее устройство. При отсутствии взвешивающего устройства вес оси может вводиться с другого стенда, например для проверки амортизаторов. Когда автомобиль устанавливается на стенд, то следящие ролики нажимаются вниз и передают сигнал о готовности стенда к измерению. Для включения тормозного стенда должны быть нажаты оба ролика. В дальнейшем следящие ролики служат для определения проскальзывания шины относительно роликов и дают сигнал на отключение приводных мотор-редукторов при проскальзывании.

Принцип действия стендов основан на преобразовании тензорезисторными датчиками реактивных моментов тормозных сил, возникающих при торможении колес автомобиля, а также силы тяжести оси автомобиля, действующей на роликовые агрегаты, в аналоговые электрические сигналы. Во время торможения в зависимости от величины тормозной силы на балансирно подвешенном мотор-редукторе возникает реактивный момент. Корпус мотор-редуктора при этом поворачивается на угол, пропорциональный тормозной силе. Реактивный момент, возникающий при вращении мотор-редуктора, воспринимается тензометрическими датчиками 3 и 8, один конец которых закреплен на лапах мотор-редукторов, а второй — на раме 6.

Рис. Опорно воспринимающее устройство: 1, 5, 7, 10 — ролики; 2, 9 — мотор редукторы; 3, 8 — тензометрические датчики; 4, 11 — следящие ролики; 6 — рама; 12 — датчики веса

При проскальзывании шины относительно ролика стенды автоматически отключают привод роликов тормозного стенда, что предохраняет шины от повреждений. При проверке обычно тормозят до тех пор, пока по меньшей мере один следящий ролик не отметит превышение нормативной величины проскальзывания и, таким образом, не отключит приводные двигатели. При достижении одним колесом установленной границы проскальзывания оба ролика отключаются. Максимальное измеренное значение записывается как максимальная тормозная сила.

Проскальзывание колеса зависит от состояния роликов и их влажности. Коэффициент трения стальных роликов составляет:

  • сухих — около 0,9
  • мокрых — 0,7
  • базальтовых сухих — 0,9
  • базальтовых мокрых — 0,8

Однако максимальное значение тормозной силы может фиксироваться как при проскальзывании колеса, так и без проскальзывания. Если проскальзывание не будет достигнуто, то тормозная сила, полученная при нормативном усилии нажатия на педаль, принимается за максимальную тормозную силу.

Для получения в каждый момент времени значений соотношения давлений в тормозном приводе (пневматическом или гидравлическом) к автомобилю могут быть присоединены дистанционные датчики давления.

Стенд измеряет также усилие на прокручивание незаторможенного колеса. Этот параметр характеризует состояние подшипников ступиц колес, зазоров между колодками и барабаном (диском), сопротивление в трансмиссии.

Проверка усилия на тормозной педали позволяет определять не только нормируемые значения, но и работоспособность вакуумного усилителя тормозной системы и сравнивать режимы работы колесных тормозных механизмов.

Сигналы от тензорезисторных датчиков поступают в компьютер, где они автоматически обрабатываются по специальной программе. По результатам измерений тормозных сил и массы автомобиля вычисляют осевую и общую удельные тормозные силы и неравномерность тормозных сил. Результаты измерений и вычисленные значения представляются в виде графических и цифровых результатов на мониторе и распечатываются в виде протокола измерений печатающим устройством.

В процессе диагностирования может измеряться овальность тормозных барабанов (неравномерность толщины тормозных дисков). Этот параметр определяется как разность между максимальным и минимальным тормозными усилиями за один оборот колеса при постоянном положении педали тормоза. Этот параметр не является контролируемым при гостехосмотре, однако он может использоваться в качестве диагностического при поиске неисправностей. С помощью этого измерения можно, например, определить отклонение формы тормозного барабана или биение тормозного диска.

Некоторые тормозные стенды, например СТС (ГАРО), имеют режим работы, позволяющий проверять тормозную систему автомобиля при вращении колес оси в разные стороны. Он необходим при проверке транспортных средств, оборудованных постоянным неотключаемым (или автоматически отключаемым) приводом двух или нескольких осей. Такой режим, называемый «псевдополно-приводным», позволяет проводить проверку упомянутых автомобилей, но с большей погрешностью, чем специальный полноприводной тормозной стенд, работа которого будет описана далее.

При проверке в «псевдополноприводном» режиме измерения выполняются последовательно, сначала на одной, а затем на другой стороне транспортного средства. Такая проверка возможна только при наличии пульта дистанционного управления и датчика измерения усилия на педали тормоза, так как оно должно быть одинаковым при измерении тормозных сил как на левом колесе, так и на правом.

С помощью дистанционного управления можно осуществлять также дополнительные функции, например вывод данных на принтер, включение и выключение привода роликов, измерение овальности и т.п. Дистанционное управление может иметь кабельную, инфракрасную или радиосвязь с пультом управления.

Когда автотранспортное средство покидает измерительный стенд, следящие ролики высвобождаются и стенд отключается автоматически.

Стенд для проверки тормозных систем

Своевременное выявление неисправностей тормозов должно обеспечиваться диагностированием. Эффективность тормозных систем автомобилей проверяют методом стендовых испытаний на роликовом тормозном стенде.

Относительная погрешность измерения не должна превышать при определении, % [17]:

- тормозного пути ± 5

- тормозной силы ± 3

- усилия на органе управления ± 7

- установившегося замедления ± 4

- давления воздуха в пневматическом или пневмогидравлическом тормозном приводе ± 5

- усилия вталкивания сцепного устройства прицепов, оборудованных инерционным тормозом ± 5

- продольного уклона площадки для выполнения торможений ± 1

- массы транспортного средства ± 3

Абсолютная погрешность измерения не должна превышать при определении:

- начальной скорости торможения, км/ч ± 1

- времени срабатывания тормозной системы, с ± 0,1

- времени запаздывания тормозной системы, с ± 0,1

- времени нарастания замедления, с ± 0,1.

Примечание - погрешность расчетного определения начальной скорости по результатам измерения замедления АТС при торможении - не более ± 2 км/ч.

Условия проведения проверки технического состояния тормозного управления:

Шины, проверяемого на стенде автомобиля должны быть чистыми, сухими, а давление в них должно соответствовать нормативному, установленному изготовителем автомобиля в эксплуатационной документации. Давление проверяют в полностью остывших шинах с использованием манометров, соответствующих ГОСТ 9921.

Проверки на стендах и в дорожных условиях (кроме проверки вспомогательной тормозной системы) проводят при работающем и отсоединенном от трансмиссии двигателе, а также отключенных приводах дополнительных ведущих мостов и разблокированных трансмиссионных дифференциалах

Проверки на стендах (кроме проверки вспомогательной тормозной системы) проводят при работающем и отсоединенном от трансмиссии двигателе, а также отключенных приводах дополнительных ведущих мостов и разблокированных трансмиссионных дифференциалах.

Проверки в дорожных условиях проводят на прямой ровной горизонтальной сухой чистой дороге с цементно- или асфальтобетонным покрытием. Проверки на уклоне выполняют на очищенной ото льда и снега твердой нескользкой опорной поверхности. Торможение рабочей тормозной системой осуществляют в режиме экстренного полного торможения путем однократного воздействия на орган управления. Время полного приведения в действие органа управления тормозной системой не должно превышать 0,2 с.

Управляющие воздействия на рулевое управление автомобиля в процессе торможения при проверках рабочей тормозной системы в дорожных условиях не допускаются. Если такое воздействие было произведено, то результаты проверки не учитывают.

Для проверки на стендах автомобиля, последовательно устанавливают колесами каждой из осей на ролики стенда. Отключают от трансмиссии двигатель, дополнительные ведущие мосты и разблокируют трансмиссионные дифференциалы, пускают двигатель и устанавливают минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала. Измерения проводят согласно руководству (инструкции) по эксплуатации роликового стенда. Для роликовых стендов, не обеспечивающих измерение массы, приходящейся на колеса автомобиля, используют весоизмерительные устройства или справочные данные о массе автомобиля. Измерения и регистрацию показателей на стенде выполняют для каждой оси автомобиля и рассчитывают показатели удельной тормозной силы и относительной разности тормозных сил колес оси.

Показатели удельной тормозной силы и относительной разности тормозных сил на колесах оси рассчитывают по тормозным силам, измеренным в момент автоматического отключения стенда или в момент достижения предельно допустимого усилия на органе управления тормозной системы.

При проверках в дорожных условиях эффективности торможения АТС без измерения тормозного пути допускается непосредственное измерение показателей установившегося замедления и времени срабатывания тормозной системы или вычисление показателя тормозного пути по методике, на основе результатов измерения установившегося замедления, времени запаздывания тормозной системы и времени нарастания замедления при заданной начальной скорости торможения.

Устойчивость автомобиля при торможении в дорожных условиях проверяют путем выполнения торможений в пределах нормативного коридора движения. Ось, правую и левую границы коридора движения предварительно обозначают параллельной разметкой на дорожном покрытии. Автомобиль перед торможением должно двигаться прямолинейно с установленной начальной скоростью по оси коридора. Выход автомобиля какой-либо его частью за пределы нормативного коридора движения устанавливают визуально по положению проекции автомобиля на опорную поверхность или по прибору для проверки тормозных систем в дорожных условиях при превышении измеренной величиной смещения автомобиля в поперечном направлении половины разности ширины нормативного коридора движения и максимальной ширины автомобиля.

Снижение коэффициента сцепления рабочих поверхностей роликов стенда с колесами автомобиля вследствие износа и загрязнения рифления, или абразивного покрытия роликов, фиксируемого при сухих чистых протекторах шин, до уровня менее 0,65 [6].

При проверках на стендах направление вращения колеса при измерении тормозной силы должно соответствовать движению автомобиля вперед.

Разрабатываемый стенд предназначен для углубленного диагностирования тормозных систем легковых автомобилей в условиях СТО.

Данный стенд позволяет определять:

- теоретическую длину тормозного пути;

- траекторию движения автомобиля при торможении;

- временной момент блокировки колеса при торможении;

- несинхронность торможения колес одной оси автомобиля;

- эллипсовидность тормозных барабанов;

- исправность ручного тормоза

Техническая характеристика:

- контрольная скорость - 3 км/ч;

- диаметр ведущих роликов - 320 мм;

- потребляемая мощность - 5,5 кВт;

- допускаемая осевая нагрузка - 13000 Н;

- ширина колеи - 1100-2200 мм.

Стенд включает в себя: раму 1, две пары ведущих беговых роликов 2, подъемную платформу, электродвигатель 6, вертикальный пневматический цилиндр, датчик измерения крутящего момента 4, две муфты 3, компрессор 5, трубки, ресивер, ремни. Кроме того, в комплект стенда входит панель управления.

Рисунок 8. Роликовый тормозной стенд: 1 - рама, 2 - ролик, 3 - муфта, 4 - датчик крутящего момента, 5 - компрессор, 6 - электродвигатель

Особенности конструкции стенда. Данный стенд по сравнению с аналогичными стендами для диагностирования тормозных систем автомобилей имеет три характерные особенности:

1. Для облегчения выезда автомобиля со стенда, был подобран пневматический цилиндр, в свою очередь позволяющий приподнять диагностируемую ось автомобиля на нужную высоту.

2. Для улучшения коэффициента сцепления шин с опорной поверхностью беговых роликов, последние покрыты плавленым базальтом с последующей специальной обработкой.

3. Для экономии места на валу стенда имеется датчик М21крутящего момента широкого применения. Конструкция датчика состоит из двух частей: измерительного диска (ротора) и приемника, снабженного латунным кольцом, (статора). Измерительный диск, устанавливается на объект и передает через себя крутящий момент. Статор устанавливается таким образом, чтобы ротор располагался внутри кольца с зазором 1-3 мм. Измерительный сигнал передается с ротора на статор посредством цифровой телеметрии. Электропитание передается на ротор с помощью одновиткового воздушного трансформатора.

Особенности конструкции: отсутствие щеточных контактов и подшипников компактная дисковая конструкция первичного тензорезисторного преобразователя цифровая телеметрическая система передачи полезного сигнала бесконтактная передача электропитания на ротор посредством воздушного трансформатора малая чувствительность к радиальной нагрузке и изгибающему моменту возможность измерения статического и динамического крутящего момента положительной и отрицательной полярности отсутствие необходимости в техническом обслуживании.

Принцип работы стенда.

Автомобиль наезжает (устанавливается) колесами диагностируемой оси на ролики (беговые барабаны) испытательного стенда.

На педаль тормоза крепится датчик силы.

Задается тестовый режим диагностирования, т.е. инерционные массы стенда и установленные на ролики стенда колеса диагностируемой оси разгоняются до начальной скорости торможения. Производится торможение и измерение диагностических параметров. Если продиагностированы не все оси, то автомобиль наезжает (устанавливается) колесами следующей оси на ролики испытательного стенда и предыдущие пункты повторяются. По выданным показателям проводится оценка технического состояния тормозной системы автомобиля. Автомобиль съезжает с роликов испытательного стенда.

Page 2
< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая >
   

Перейти к загрузке файла

В качестве образца принимается автомобиль ВАЗ-2114, имеющий следующие характеристики:

- полная масса автомобиля 1578 кг, распределение нагрузки на переднюю и заднюю ось соответственно 869 кг и 709 кг;

- радиус колеса составляет 0,298 м.

Радиус ролика выбирается равным 0,16 м, чтобы обеспечивалось условие , это позволяет снизить потери на проскальзывание [2].

В результате расчета

где: ? - угол между осями колес и роликов;

rр - радиус ролика;

rк - радиус колеса автомобиля.

Следовательно минимальное значение угла альфа равно 20о, максимальное 40о [23].

Рассчитывается значения реакций опор и максимальной тяговой силы в зависимости от углов альфа и бета. Интервал углов рассчитывается по формуле [16]:

Число интервалов n принимается равным 10. В результате чего

Расчет реализуемой тяговой силы и нормативных реакций определяется по следующим формулам:

При нерабочем состоянии стенде [16]:

, Н

, Н

, Н

При рабочем состоянии стенда:

, Н

, Н

, Н

Результаты расчетов заносятся в таблицу 16.

Таблица 16. Значение реакций опор Н1, Н2 и тягового усилия Рк для симметричной схемы при рабочем состоянии стенда при ?=0,9

? =0,9

Рабочее состояние

Угол ?

Н1

Н2

Pкmax

20

25989

38275

62435

22

28115

34400

58929

24

11230

19440

28518

26

6583

5610

12418

28

5098

3498

2855

30

4260

2380

7577

32

3699

1610

3422

34

3400

1093

2960

36

3001

639,4

1743

38

2851

451

1259

40

2579

153

2800

Из таблицы для рабочего состояния стенда максимальное значение тяговой силы составляет 62435 Н. Это значение соответствует значениям Н1 = 25989 Н, Н2 = 38275 Н, ? = 20?. Для обеспечения устойчивости автомобиля при проверке принимается ? = 30?, при котором

Pкmax = 7577 Н, Н1=4260 Н, Н2=2380 Н.

Далее подсчитывается значение расстояния между осями роликов для выбранных значений радиусов колеса и ролика:

м.

По имеющимся данным схему стенда представлена на рисунке 9.

Рисунок 9. Схема роликового тормозного стенда

Определение мощности электродвигателя

Мощность электродвигателя определяется с учетом реализуемой максимальной тормозной силы и определяется по формуле [20]:

W = P? max · Va / (270 · 1,36) кВт

где: P? max - максимальная тормозная сила;

Va - скорость автомобиля.

W = 3218,7 · 6 / (270 · 1,36) = 5,2 кВт.

Частота вращения барабана тормозного стенда будет равна [19]:

nб = Va / 0,377 · rб мин-1

где: Va - скорость автомобиля принимается равной 6 км/ч;

rб - радиус барабана тормозного стенда.

nб = 6 / 0,377 · 0,160 = 99,4 мин-1.

Требуемое передаточное число привода [2]:

uобщ = nдв / nб

где: uобщ - требуемое передаточное число привода;

nдв - частота вращения двигателя, nдв = 750 мин-1.

uобщ = 750 / 99,4 = 7,5

Передаточное число равно общему передаточному числу привода.

В результате расчетов выбирается клиноременная передача с передаточным числом 7.5 и электродвигатель АИР132М8 мощностью 5,5 кВт и синхронной частотой вращения 750 мин-1 [8].

Расчет пневматического цилиндра

Формула диаметра цилиндра [5]:

где: Q - усилие штока, 1000 Н;

D - диаметр цилиндра, мм;

P - давление цилиндра, 10 МПа.

Необходимо подобрать пневматический цилиндр с усилием 1000кг .По табличным данным выбирается пневмоцилиндр диаметром 110 мм. Так как автомобиль необходимо поднять на 95 мм, ход поршня выбираем равным 100 мм.


Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf