Силові роликові стенди для діагностування гальм

 

Принцип дії силових роликових стендів зводиться до виміру гальмової сили, що розвивається на кожному колесі, при примусовому обертанні загальмованих коліс автомобіля від роликів стенда. В основному використовують стенди, засновані на силовому методі діагностування гальм автомобілів. Силовий метод дозволяє визначати гальмові сили кожного колеса при заданому зусиллі натискання на педаль; час спрацьовування гальмового привода; оцінювати стан робочих поверхонь гальмових накладок і барабана, еліпсність барабанів і т.п.

У переважній більшості на силових стендах при примусовому прокручуванні загальмованих коліс швидкість роликів (швидкість автомобіля) імітується швидкість руху 2…5 км/год. У ряді випадків на стендах діагностування гальм легкових автомобілів швидкість обертання роликів досягає до 10 км/год. Однак, як свідчать дослідження при малих швидкостях (менш 5…7 км/год для гідроприводу й 2…3 км/год для пневмоприводу), забезпечених стендами гальмові сили більше реальних, одержуваних у дорожніх умовах. З підвищенням швидкості вірогідність діагностування цього параметра зростає, але застосування швидкохідного привода роликів потребує пропорційне збільшення потужності електродвигунів і значного підвищення вартості стенда.

На силовому стенді взаємозв’язок між структурним параметром – гальмовим моментом М_т і діагностичним параметром (крутним моментом привода М _пр) описується досить просто

 

М _пр = M_т · r _б / (r _к· u), (12.1)

 

де u –передаточне число трансмісії між барабаном і елементом, на якому вимірюється крутний момент).

У табл. 12.1 наведені технічні характеристики роликових стендів для діагностування гальм.

 

Таблиця 12.1

Технічні характеристики стендів для діагностування гальм автомобілів

 

Модель	Припустиме навантаження на вісь, кН	Околова швидкість роликів, км/год	Додаткові функціональні можливості стенда	Діаметр ролика, мм	Приводна потужність, кВт
контроль блокування коліс	автоматичне відключення роликів	вимірювання зусилля на педалі	вимірювання часу	автоматизація вимірювання
Вгеkоn-1 (Німеччина)	9,8		+	+	+	—	—
ТС-1 (Росія)	9,8		+	+	+	+	¾		2 ´ 4,8
VОАS-7518 (Чехія)	10,0		+	—	+	+	—
2302-МК (Данія)	12,7		+	—	+	+	—
2303-МК (Данія)	13,6		+	—	+	+	—
КИ-8944 (Росія)	14,7		+	+	+	+	—		9,5
2303-МК (Данія)	13,6		+	—	+	+	—
Е.1-29 (Англія)			+	—	+	—	—
РХ-500 (Польща)	19,6		+	—	+	—	—		2,2
Auras (Угорщина)	19,6		+	—	+	—	—		1,6
К-208М (Росія)	19,6		+	+	+	¾	¾		2 ´ 5,5
ВРЗ-101 (Німеччина)	19,6		+	—	+	—	—
К-486 (Росія)	19,6		+	+	+	+	+

 

Примітка. ¹⁾ Діапазон виміру гальмової сили для всіх моделей 0…4,9 кН, для VОАS-7518 – 0…2,9 кН.

 

Основним елементом стенда є опорний пристрій, який складається із блоку роликів; страхувального пристрою; підйомника коліс або інших допоміжних пристроїв для забезпечення самостійного виїзду автомобіля зі стенда; пристрою сигналізації про блокування коліс або інших пристроїв для запобігання підвищеного зношування шини при випробуванні на стенді; інерційних мас (для інерційних стендів); приводного пристрою, що забезпечує розгін коліс до заданої швидкості (на інерційних стендах), або провертання загальмованих коліс із певною швидкістю (на силових стендах). Конструкції деяких стендів забезпечують вимір різниці гальмових сил (в абсолютних і відносних величинах) на одночасно діагностуємих правому та лівому колесах автомобіля.

Найбільше поширення мають гальмові стенди силового типу (рис. 12.3).

 

Рис. 12.3. Силовий роликовий стенд діагностування гальмових
властивостей автомобілів:

1 – гальмові барабани; 2 – ролик, що стежить; 3 – блок контрольно-вимірювальних приладів

 

Силовий роликовий стенд для перевірки гальм
містить у собі два блоки роликів і колонку з контрольно-вимірю­вальними приладами й дистанційний пульт керування. Конструктивно вони виконані у вигляді двох пар роликів, з’єднаних ланцюговими передачами. Кожна пара роликів має автономний привод
від з’єднаного з ним жорстким валом електродвигуна потужністю 4...13 кВт із убудованим редуктором (мотор-редуктором).

Внаслідок використання редукторів планетарного типу, що мають високі передатні відношення (32...34), забезпечується невисока швидкість обертання роликів при випробуваннях, що відповідає швидкості автомобіля 2...4 км/год.

На роликах стенда нанесені насічка або спеціальне асфальтобетонне покриття, що забезпечує стабільність зчеплення коліс із
роликами. Задля досягнення компактності конструкції й зручності монтажу блоки роликів розміщують в загальній рамі. Стенд повинен бути укомплектований датчиком зусилля на гальмовій педалі й забезпечувати можливість визначення максимальної гальмової сили та часу спрацьовування гальмового приводу.

У деяких стендах роликовий вузол виконується у вигляді двох незалежних блоків (рис. 12.4), що дозволяє зручно розміщати їх на оглядовій канаві, не захаращуючи її й забезпечуючи вільний доступ до точок регулювання гальмових механізмів.

 

 

Рис. 12.4. Блок роликів стенда К-486:

1 – заземлення; 2 – важіль; 3 – датчик силовимірювальної системи;

4 – клемна коробка; 5 – мотор-редуктор; 6 – рама; 7 – кришка; 8 – опора;

9 – пневморозподільник; 10 – штуцер приєднання підйомника

2-го блоку; 11 – трап; 12 – підтримувальний ролик; 13 – підйомник;

14 –ведучий ролик

Блок стенда К-208М (рис. 12.5) складається із двох зв’язаних між собою ланцюговою передачею 5 роликів 3, 4, приводного
мотор-редуктора 1 і силовимірювального датчика 7.

 

Рис. 12.5. Роликовий блок стенда К-208М:

1 – мотор-редуктор; 2 – муфта; 3, 4 – ролики; 5 – ланцюгова передача;

6 – натяжний пристрій; 7 – датчик виміру зусилля; 8 – важіль

 

Корпус мотор-редуктора 1 розташований у підшипникових опорах. Реактивний момент корпуса при гальмуванні через важіль 8 сприймається силовимірювальним датчиком 7. Сигнал з виходу датчика перетворюється й подається на відповідний індикатор.

Крутний момент із вихідного вала мотор-редуктора передається на ведучий ролик і через ланцюгову передачу на ведений. Відстань між осями ведучого і веденого роликів залежить від діаметра (типу) шини автомобіля. Для легкових автомобілів вона приймається рівною 400 мм. Ця відстань забезпечує стійке положення автомобіля на стенді при перевірці його гальм.

Для виміру зусилля на гальмовій педалі на стенді є силовимірювальний пристрій – педометр (рис. 12.6), що складається з корпуса 1 із кришкою 2, штока 3, мембрани 4, манометра 7 і гідроприводу. При натисканні на педаль гальма в порожнині корпуса створюється тиск, пропорційний прикладеній силі. Для реєстрації максимальної сили натискання на педаль використовується додаткова стрілка, що переміщується разом з основною.

 

Результати вимірів фіксуються на пульті керування (колонки). На стенді К-208М пульт керування виконано у вигляді єдиного звареного корпуса із двома приладами. Пульти керування деяких гальмових стендів мають також самопис (наприклад, стенд VОА-7518).

Важливим технічним показником стендів для перевірки гальм є діапазон виміру гальмової сили. Значний вплив на верхню межу виміру гальмової сили має коефіцієнт зчеплення шин з роликами, що визначається переважно матеріалом і характером поверхні роликів. Важливо, щоб коефіцієнт зчеплення змінювався незначно при всіх умовах і протягом усього періоду експлуатації стенда. Поверхня роликів обробляється або покривається штучним матеріалом для одержання бажаного коефіцієнта зчеплення. Сталева рифлена поверхня роликів забезпечує коефіцієнт зчеплення від 0,5 до 0,8, а поверхня, виконана зі штучного матеріалу – 0,7...0,9. Найпоширеніші ролики, що мають сталеву поверхню (з поздовжніми канавками).

 

 

Рис. 12.6. Силовимірювальний пристрій стенда К-208М:

1 – корпус; 2 – кришка; 3 – шток; 4 – мембрана;

5 – сполучна трубка; 6 – пружинний захват; 7 – манометр

 

На деяких стендах є автоматичний пристрій для відмикання електродвигунів стенда при блокуванні загальмованого колеса. Контроль блокування колеса здійснюється через проміжний ролик, що приводиться в обертання колесом автомобіля. При блокуванні колеса автомобіля відбувається зменшення швидкості обертання проміжного ролика, у той час як швидкість обертання ведучих роликів стенда залишається первісною. Зменшення швидкості обертання проміжного ролика на 20...40 % призводить до автоматичного вимикання електродвигунів стенда та вмикання попереджувальної сигналізації.

Перевірка гальм легкових автомобілів на СТОА здійснюється без навантаження. Тому максимальні гальмові сили, які можуть бути реалізовані в даних умовах, менше тих, які можуть мати місце в дорожніх умовах при гальмуванні навантаженого автомобіля.