автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.11, диссертация на тему:Методы и средства контроля углов схождения управляемых колес автомобиля

СШРО-ЗШДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ПОДИШШЧЕШЙ ИНСТИТУТ ШЦШиШЯРОВАННЫЙ СОВЕТ К 063.06.02

ЖТОДК И СК2ДСГВА КОНТРОЛЯ ШОВ СХСВДШЯ УПРАШЕУЫХ KOJ.SC АВТОМОБИЛЯ

Специальности: 05.02.11 - Методы контроля « диагностика

в машиностроении

05.22.10 - Эксплуатаиия автомобильного транспорта

АВТОРЗФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ол

На правах рукописи

ИВАНОВ Звгений Павлович

Санкт-Петербург 1994 г.

Работа выполнена в Северо-западном заочном политехническом институте.

Научные руководители : доктор технических наук, профессор Малюков A.A.

кандидат технических наук» • профессор Юшков М,Я.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Кравченко П.А,

кандидат технических наук, доцент Сарей» A.A.

Ведущее предприятие - Санкт-Петербургский Научно-исследовательский институт Пассажирского и автомобильного транспорта

¿7 JT и /С

Защита состоит«» .......IS9.7.r. в....:. часов

на'заседании Специализированного совета К 063.06.02 в Северозападном заочном политехническом институте по адресу: 'I9I065, Санкт-Петербург» ул.Миллионная, д.5. ' .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института,

/9 я ^

Автореферат разослан "...."...............199..\.г.

Ученый секретарь специализированного Совета^

канд.техн.наук, доцент Курчавова Т.П.

ОЩМЗ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение скоростных качеств автомобилей, возросшая сложность и интенсивность дорожного движения обуславливают актуальность правильной установки управляемых колес автомобилей и оперативного контроля ее параметров. Наибольшее влияние на изнсс иин оказывает схождение управляемых колес, что вызывает необходимость особого контроля за величиной этого параметра и своевременной регулировки.

При неправильной установке колес интенсивность износа шин возрастает в 5-10 раз. Возрастают также износы деталей подЕески и рулевого управления. Огам работа станций технического обслуживания и диагностических центров показывает, что 50-70$ автомобилей нуждаются в регулировке углов установки колес, особенно схождения.

Однако оптимальная регулировка не монет быть обеспечена при отсутствии быстродействующих средств достоверного контроля. Анализ показывает, что факторами, обуславливающими достоверный контроль, является обеспечение необходимой точности измерения контролируемых параметров и задания режимов контроля, применений научно обоснованных оценочных критериев и их нормативов, а также автоматизация управления средствами контроля и автоматизация логического процесса сценки качества на основе обработки информации.

Основном содержанием настоящей работы является исследование возможности измерения ехоменид при помощи ряда высокопроизводительных средств, выбор и обоснование метода измерения схождения, обеспечивающего высокую точность измерения и быстродействие, разработка обоснования необходимой точности измерения схождения, а также разработка конструкции автоматизированного стенда контроля схождения управляемых колес автомобилей, сочетающего высокую производительность и высокую точность измерения охолдения.

Работа выполнялась по плану решения научно-технической проблемы народно-хозяйственной темы 0.54.04. Раздел 0.2: "Создать и внедрить высокопроизводительные методы и средства диагностики".

Цель работы - изыскание высокопроизводительных методов и средств повышенной точности для контроля схождения управляемых колес автомобиля.

Объектами исследований являются стенды для контроля углов схождения управляемых колес.

Методы исследования. Поставленные задачи решаются на основе теоретического анализа конструктивных параметров стендов и режимов контроля, экспериментальных исследований натур» ных образцов стендов с обработкой экспериментальных данных методами теории вероятности, математической статистики и метрологии с применением ЭВМ.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработаны, теоретические осноеы методов определения углов схождения управляемых колес по величина боковой силы и по величине бокового скольжения;

- дака опенка точности измерения, схождения боковых сил на барабанное стенде и боковых перемещения на площадочном стенде;

- разработан высокопроизводительный метод достоверного контроля величин схпадения и разгала управляемых колес и стенд с вращающимися коромыслами для реализации предлагаемого метода;

- выполнен теоретический анализ и экспериментальное подтверждение причин, влияющих на погрешность измерения схождения и развала колес на стенде с вращающимися коромыслами;

- дана экспериментальная сценка достоверности предлагаемого метода и сравнение точности измерения схождения и развала колес тремя методами;

-. предложены направления совершенствования предлагаемого метода и стенда с вращающимися коромыслами, повышающие его производительность, универсальность и уменьшающие погрешность -измерения схождения и развала;

■ - разработан алгоритм автоматизации процесса измерения, разработана программа ЭВМ для автоматического вычисления углов развала и схождения при контроле в автоматическом режиме. •

Практическая ценность полученных результатов:

- даны рекомендации по применению стендов .для контроля схождения управляемых колес по боковым силам и боковому перемещению;

- разработан и определен метод контполк схождения и развала управляемых колес повышенной точности и быстродействующий стенд для реализации этого метода;

- рекомендовано направление совершенствования конструктгл разработанного стенда.

Реализация результатов работы.

Полученные в диссертационной работе результаты испольэоеэш и внедрены: I. 2 автоматизированном диагностическом комплексе в АТП-1 Латвийского автостроительного треста Цинчстепства строительства Латвийской ССР в 1983 году для грузовых автомобилей ЗЛЛ, ГАЗ, КамАЗ (разработчик Рижское СКЕД),

2. Б комплекса диагностического оборудования для легковых автомобилей е Слешя-тиэированном АТЛ Рижского горисполкома в 1983 году (разработчик Рижское СЮЗД).

3. 3 комплекса диагностического оборудования для автоцентров КамАЗ р 1985 году СсериР.ное производство - КустанаОский завод КамАЗа разработчик Рижское СКГД).

4. Спытний образец стснда контроля схождения колес автомобилей УАЗ для сборочного корпуса Ульяновского автозавода (разработчик Рижское СКЕД), изготовитель экспериментальный пах УГК УАЗа).

Апробация работы. Основные результаты проведенных автором научных исследований опубликованы в 7 печатных работах, а также в 7 отчетах по научно-исследаеательскии работам.

Результаты исследований докладывали с ь на ■научно-технических конференциях, совещаниях, семинарах:

1. Семинар Рижского С1СЩ в 19*78 году.

2. П Есесоюсное совещание по диагностике (КДЦИ) 1980 г.

3. Всесоюзное совещание по проблемам автотранспорта, г.Ташкент, 1962г.

4. Семинар Рижского С5ГрД в 19В5 г., г.Эркала.

5. Республиканское совещание по проблемам качества в протавден-ности в 1987 г., г.Вркала.

6. Ежегодны!-; научно-технический семинар "Теория, методы и средства диагностики автомобилей", ¡/ГС Улшпроы латвийской ССР, Рижское :КЕД, 1989 г., г.Рига.

7. Ежегодный научно-технический семинар "Теория, методе и средства диагностики автомобилей", ИГО ;.1ад:иностроение, СКВ Автодиагностика латвийской Республики, 1991 г., г.Рига.

8. Совместное заседание кафедр "Автоматизация производственных тропессов", "Приборов контроля качества и лазерной техники", "Айто-юбильного транспорта" СЗГМ, 1993 г., г.Санкт-Петербург.

• Объем работы. Диссертация содержит введение, пять •лав, основные выводы, изложенные на 172 страницах машинописного ■екста, з том числе €2 рисунка, 14 таблиц, а также список'литера-уры, вклпчагоций 117 наименований, приложение.

С0Д2РЖАШ2 РАБОТЫ

Глава I. Обзор и анализ существующих методов и средств контроля углов схождения управляемых колес автомобиля

Основное назначение правильной установки управляемых колес -обеспечение наилучшей устойчивости и управляемости автомобиля. Вторая, не менее важная задача - обеспечение наибольшей долговечности шин управляемых колес, а также деталей передней подвески и рулевого управления.

Наибольшее влияние на долговечность шин оказывает величина схождения управляемых колес.

Исследованию параметров установки управляемых колес автомобиля, в том числе и схождения,'посвящены работы многих советских и зарубежных ученых: Ф.Н.Авдонькина, Б.Х.Бидермана, Д.П.Беликанова, Н.Я.Го-ворущенко, Б.Б.Гольда, Ф.А.Дронова, Б.А./¡Ларионова, Н.М.Кислицина, Б.И.Кнороза, А.С.Литвинова, Я.Е.Фаробина, Е.А.Рудакова, творческого коллектива под руководством А.А.Хачатурова, а также А.Р.Эллиса й других.

Б этих работах раскрыто влияние схождения на долговечность шин, на устойчивость и управляемость автомобиля.

Своевременный контроль и оптимальная регулировка схождения позволяют увеличить пробег шин переднях колес более, чем на 10$. В современных автомобилях схождение управляемых колес не превышает 50 угловых минут, а допуск составляет лишь 10...20 угловых минут.

Для сокращения числа регулировок необходимо, чтобы погрешность измерения не превышал 1,5...3,0 угловых минут. Однако, лучшие современные устройства, например, оптические стенды ФРГ, иыеит погрешность измерения, равную - 5 угловым минутам.

Б настоящее время создано много стеедов и приборов для контроля схождения управляемых колес. Однако, вопросы точности и достоверности измерения схождения на зтих стендах не исследованы, не определено влияние различных конструктивных факторов и условий измерения на точность и достоверность результатов контроля, не определены наиболее экономически целесообразные нормативы погрешности измерения, и, наконец, до настоящего времени не были созданы стенды для измерения углов схождения и саз вала, сочетающие быстродействие •и повышенную точность.

На основании выполненного анализа сформулированы задачи исследований:

I. Оценка точности измерения схождения управляемых колес автомобилей на промышленных стендах.

Z. Определение степени достоверности результатов контроля углов схождения и развала предлагаемым методом на быстрпдействукхдем стенде с вращающимися ко.ромь;слами.

3. Определение факторов, елияки;лх на погрешность измерений предлагаемым методом.

4. Соворазнствсвание предлагаемого стенда с пра'цаюдимися коромыслами в плане автоматизации процесса контроля.

Глава 2. Исследование точности измерения углов схождения управляемы:: колес на стендах промышленного производства

ИгЕестно, что схождение и саз вол колес являются одной из главных причин возникновения боковой силы г пятне ее контакта с опорной поверхностью дороги. Поэтому наш выполнены теоретические и экспериментальные" исследования методов и средств контроля схождения на стевде боковых сил, разработанном в Рижском СКБД, и на стенде бокового перемещения МУК-ЮОСО-БЗ японского производства.

Проведенные исследования точности и эффективности указанных стендов позволили сделать ряд выводов. Стенд боковых сил обладает достаточной стабильностью показаний и высокой чувствительностью к изменению схождения управляемых колес. Точность заезда влияет на погрешность измерения боковой силы, которая составляет - 2,5 Н.

При величине схождения 2...5 мм на автомобилях 3'ЛЛ-130 с диагональными шинами боковая сила равняется 50...100 Н. При величине боковой силы 50...100 Н вероятность принятая.автомобиля со схожде--нием в пределах 2...5 мм составляет 55..,6В%, вероятность непринятия автомобиля со схождением а этих пределах составляет 45%, а вероятность- принятия автомобиля со схождением вне пределов 2...5 т. составляет 32$. При величине боковой силы 75,0 ¿ 2,5 Н все автомобили будут иметь схождение управляемых колес в пределах 2,..5 мм.

Тестер бокового перемещения МУК-ЮООО-ВЗ обладает достаточной стабильностью показаний и высокой чувствительностью к изменению схождения при условии соблюдения минимальной скорости и максимальной параллельности продольных осей автомобиля и тестера при проезде. Погрепность измерения бокового перемещения составляет ±0,03м/1000м. :

При установке схождения в диапазоне 0.,.3,2 мм на автомобилях ГАЗ-53А с диагональными шинаш боковое перемещение находится в пределах (0.. .4) м/ЮСО м. При величине бокового перемещения 0...3.С6 и/ 1000 м верятность принятия автомобиля со схождением 0...3.2 мм составляет 85...99?! вероятность непринятия около 1%, а вероятность принятия автомобиля со схождением вне пределов 0...3.2 мм составляет 14%. При величина бокового перемещения 0,5...4,5 м/Ю00 м все автомобили с диагональными шинами будут иметь схождение управляемых колес в пределах 0...3,2 мм.

При измерении схождения управляемых колес автомобилей на стенде боковых сил и тестере бокового перемещения необходимо контролировать и доводить до нормы давление в шинах этих колес. На стендах боковых сил и бокового перемещения невозможно определить численные значения величин схождения и развала.

Глава 3. Разработка и теоретические исследования метода и стенда с вращающимися коромыслами для контроля схождения и развала управляемых колес

Выполненный в первой главе анализ показал, что недостатском многих стендов для измерения схождения и развала является значительная трудоемкость и длительность процесса контроля. Рассмотренные во второй главе стенды боковой силы и бокового перемещения хотя и отличаются быстродействием, однако на них невозможно измерить истинное значение угла схождения и угла развала управляемых колес. Избежать указанных недостатков оказывается возможным при использовании предлагаемого метода и стенда с вращающимися коромыслами.

Предлагаемый метод основан на подводе чувствительного элемента измерительной системы, имеющего три степени -свободы, к диаматриаль-ной плоскости колеса. Чувствительный элемент, выполненный в виде коромысла, может вращаться относительно горизонтальной оси, проходящей через ось вращения колес, перемещаться вдоль этой оси и проворачиваться на небольшой угол относительно другой оси, перпендикулярной к первой. Величина этого угла измеряется-датчиком. Управляемые колеса автомобиля устанавливаются на барабанном стенде. Устройство стенда и- процесс измерения иллюстрируется кинематической схемой представленной на рисунке I.

На основании 0 укреплена станина 7, в направляющих втулках которой установлен шпиндель С. На шпинделе жестко закреплен кронштейн 9.

На коше шпинделя по оси 10 установлено измерительное коромысло 2. Колесо I устанавливается на барабан 13, который приводится во вращение электродвигателемП. Угол поворота коромысла вокруг оси 10 измеряется пстэнииомотрическим датчиком 4 с установленным на оси екирсв. через тросовую передачу 5 и обводные ролики 3. Угол поворота датчика регистрируется измерительным прибором.

При измерении угла развала ксромысла ставят в вертикальное положение и подводят кт к колесам до упора в боковину птины, в результате чего корокысло займет положение, определяющееся углом У?' .

____. о ... чт- ! ч

\Л

1/2

о.

Рис. I

Затем, прокручивая барабаны, производят поворот колеса вместе с коромыслом на 1Б0°. При этом коромысло повернется на оси 10 шпинделя на угол

при измерении развала, или

при измерении схождения. Здесь О^- действительная величина угла развала; о - действительная величина угла схождения колеса; ЬР -угол, определяющий положение коромысла после поворота колеса на 180°.

Для измерения схождения оба корошсла ставят горизонтально и выполняют описанные операции. По показаниям приборов определяют величины схождения или расхождения каждого колеса и, производя алгебраическое сложение показаний, вычисляют деойной угол схождения или расхождения колес.

Для обоснования возможности применения предлагаемого метода для контроля углов схождения был выполнен комплекс теоретических исследований влияния ряда эксплуатационных, конструктивных и технологических факторов на результаты измерения. Анализ выполнялся на основе рассмотрения геометрии системы управляемое колесо - измерительное коромысло стенда.

Выполненный анализ позволяет сделать ряд выводов. Главный вывод заключается в том, что принцип измерения углов схождения и развала, реализованный в макете измерительного устройства, обеспечивает возможность измерения этих параметров с достаточной достоверностью и что биение колеса и дефекты в виде 'неровностей на боковине шины не увеличивают погрешность измерения углов схождения и развала, то есть не оказывают влияния на результат измерения.

Непараллельность и относительный перекос осей шпинделей в горизонтальной плоскости являются причиной возникновения систематической погрешности при измерении схождения. В этом случае измерительная

система зафиксирует величину угла, определяемую соотношением

-

а, '

где Л - угол между осями шпинделей Е горизонтальной плоскости. Отклонение оси шпинделя от горизонтали является причиной возникновения систематической погрешности при измерении развала. Измеренная величина будет равна

тр&й'(- угол отклонения оси шпинделя от горизонтали.

Неточность установки коромысла по горизонтали или вертикали вызывает увеличение погрешности измерения соответственно схождени: и развала. Так, при измерении схождения, измерительное устройство зафиксирует величину угла, определяемую соотношением

¿Ра .¿¿п^у

где, - углы отклонения плоскости коромысла от горизонтальной плоскости соответственно до поворота колеса и посла поворота его на 180°.

Боковая деформация шины, возникающая за счет весовой нагрузки на колесо, увеличивает погрешность измерения развала. Измеренное значение угла развала будет равно

где ¿[ - величина боковой деформации шины; "ГЭц/ - средний диаметр шины.

Уменьшение боковой деформации иины возможно за счет увеличения расстояния между опорными барабанами стенда.

На результаты измерения схождения и развала не оказывают влияния расстояние между опорными плсдадками измерительного коромысла, несимметричность его плеч, сила прижатия коромысла к колесу, постоянство силы прижатия, неточность заезда автомобиля по отношение к оси шпинделя, поворот управляемых колес вправо или влево перед измерением параметров, неточность установки оси шпинделя по высоте или сдвиг вперед - назад. Последние два фактора, а также расстояние между осью поворота коромысла и осью шкворня влияют на величину скольжения опорных плоцадок по боковине иины.

Для увеличения точности измерения параметров и разрешающей способности измерительной системы желательно увеличить расстояние между точками закрепления концов тросика на измерительном коромысле и уменьшить диаметр шкива потенциометра.

Глава 4. Экспериментальные исследования предлагаемого метода и стенда о вращающимися коромыслами.

Экспериментальные исследования, разработка программы и методики производились совместно с инженером Б.А.Рыбалко под руководством автора и при его непосредственном участии.

В данной главе излагается программа исследований, применяемая методика и используемое оборудование, а также результаты экспериментальных исследований.

Целью исследования явилось определение достоверности предлагаемого метода и погрешности измерения величин схождения, а также развала на стенде с вращающимися измерительными коромыслами и возможности его использования в качестве экспресс-метода диагностирования.

Исследования проводились на серийных технически исправных автомобилях КамАЭ-5320 с винами 200-500 Р модели ИН-142Е и УАЗ-4С9 Б с шинами 8.40-15 модели £-245. При этом применялось следующее сбо-руцование: макет стенда с вращающимися коромыслами для измерения схождения и развала управляемых колос автомобиля, оптический стенд для измерения углов установки управляемых колес автомобиля "Мюллер-Еем" СС5^ (Франция), линейка для измерения схождения управляемых колес автомобиля модели 2182 Казанского опытно-экспериментального завода "Автоспеисборудсвание", индикатор часового типа К"-С,С1, уровень строительный УС2-500, штангенциркуль, металлическая линейка, рулетка РЗ-2, нитеЕсй отеос.

Программа исследований заключалась в гл едущем:

1. Измерение величин схождения и развала управляемых колес автомобиля при различных углах установки колес тремя споссбаки: не макете стенда, оптическим стендом и линейкой.

2. Сравнение экспериментальных данных, полученных при измерении Ееличин схождения и развала тремя способами и определение достоверности рекомендуемого метода.

3. Определение абсолютной и относительной приведенных погреснос-тей измерения величины схождения, а также развала, выполненных на каждом из трех устройств, и сравнение их точности.

4. Определенно влияния факторов, рассмотренных в третьей главе, и связанных с монтажом макета стенда, установкой автомобиля на стенде, а также особенностями режимов процессов измерения на результат измерения.

При измерении параметров с целью оценки достоверности производилось пятикратное наблюдение и запись результатов. Все измерения проводились в диапазоне измерения схождения от -0,3 мм до +7,0 мм и от +7,0 мм до -3,0 мм. Схождение изменялось с тагом от 0,5 мм, 1,0 мм •до 1,5 мм. Для определения принадлежности получаемых результатов к нормальному закону распределения измерения проводились для одного из значений схождения, расположенного в диапазоне допустимых значений от I до 3 мм. Каждое измерение состояло из 15-кратного наблюдения.

Анализ результатов экспериментальных исследований позволяет сделать следующие выводы: Значение схождения со своей погрешностью, измеренное с помощью макета стенда, находится в пределах доверительного интервала истинного значения схождения с доверительной вероятностью не менее 9Ь%. Погрешность измерения с помощью макета стенда

с вращающимися коромыслами меньше, чем погрешность измерения этого же параметра с помощь» оптического стенда "Мюллер-Беи" £65 У и тем более линейки (таблица I).

Таблица I

Результаты обработки экспериментальных данных для определения погрешности результатов измерений тремя методами

! Оптический I Линейка, отвесы ! Макет стенда ( стенд ; I

I !

1 охо-1 развал! схо-! развал

1 жде-! углов. !жде~! углов.

1 ние ! мин. !ние ' мин.

!схо- ! развал !жде- ? углов. !ние ! мин.

ние

! мм ?........! мм !..............! мм !.........

!.....!пр. !€Л;! . [ { л. ! пр.

Среднее арифметическое значение,

Сиенклсреднего квадратичного отклонения результата измерений.

2,05

0,2

17,3 5,5|2,5

1,0 1,4

20,0

0,2 ! 3,0

26,9

2,1

1,6

4,4

Доверительная ; граница случай- |

ной погрешности ¡1,4 | 2,3 3,2 0,5

Доверительная граница несклю-ченной система-

тической погрешности,

Принятая погрешность результата измерения,

О,С 1,4

6,8 I 4,8

. I

0,03 ¡0,1

0.1

3,0

0,2 0,3 0,4

!

5,2 5,2 ¡12,2 1 12,0 ¡12,0

5,0 5,0 | 1,2 | 12,0 12,0 0,2 ¡1,0 ¡1,0

0,2 I 1,0 11,0

! I

Погрешность измерения развала о помощью отвесов, определяемая возможной систематической погрешностью, более чем в два раза превосходит погрешность измерения развала о помощью оптического стенда и более чем в 10 раз превосходит погрешность измерения развала на макете устройства.

Погрешность измерения схождения макетом стенда определяется главным образом доверительно границей неиоключенной систематической погрешности равной ± 0,2 мм, что удовлетворяет нормативным требованиям (не более £ 0,4 мм). *

Погрешность измерения развала макетом устройства определяется главным образом доверительной границей неисклгоченной систематической погрешности и для одного колеса равна - 1,0, что удовлетворяет нормативным требованиям (на более i 5).

Бее выводы теоретического исследования хорошо согласуются с их экспериментальной проверкой.

Для уменьшения погрешности измерения схождения или развала необходимо, чтобы измерительные коромысла в момент прижатия их к боковине колеса находились в строго горизонтальном или вертикальном положении, а поворот колес вокруг оси осуществлялся точно на 180°. Погрешность установки коромысел должна быть не более При уста-

новке автомобиля на стенд его продольная ось должна быть перпендикулярна оси итоког измерительных коромысел, Для этого перед началом' измерения необходимо прогости прокрутку управляемых колес автомобиля. Для лучшей ориентации автомобиля на стенде под колесами одной из задних осей трехосного автомобиля желательно установить площадки скольжения.

На результат измерения схождения или развала сильнее влияние оказывает перекос осей штоков измерительных коромысел в горизонтальной или соответственно в вертикальной плоскостях. Чтобы обеспечить погрешность измерения но более, «ем - 0,3 мм перекос осей штоков в соответствующей плоскости должен быть не болев 2 мм на длине 2 м , а усилие прижатия опорных площадок к боковине шины должно быть не менее 50 И.

Деформация боковины шины от вертикальной нагрузки на колесо при измерении развала влияет на результат измерения.

Измерение схождения или развала желательно проводить при вращении управляемых колос вперед.

Биение колеса, деформация или вспучивание боковины шины под опорной площадкой коромысла не оказывают влияния на результат измерения схождения или развала.

Таки образом, предлагаемый метод и стенд с врацащимяся коромыслами обладает высокой точность» и быстродействием.

Глава 5. Совершенствование метода контроля углов схождения и развала колес на стенде с врацахдамися коромыслами

Для совершенствования метода в целях еще большего повышения

быстродействия и работы в полностью автомотическом режиме, а также обеспечения возможности измерения развала на однобарабанном стенда в пятой главе выполнен ояд теоретических исследований. В результате этих исследований выведены Формулы и составлена программа для вычисления с помощью компьютера углов схождения и развала непосредственно в процессе контроля с его полной автоматизацией.

Если пш контроле на двухбарабанном стенде можно было измерять отклонения коромысла в вертикальном и горизонтальном положениях, то при использовании однобврабанного стенда вертикальные измерения недопустимы, так как в нижней точке иины появляется статическая боковая выпуклость, нарушающая точность измерений. Поэтому предлагается производить два измерения при наклоне коромысла примерно в 45° в разные стороны по отноиению к вертикальной плоскости.

Углы развалао( и схождения вычисляются по следующим формулам

Л

где А, В, С - коэффициенты уравнения плоскости колеса. Они определяются формулами

А^ш* -у, 23):л ,

3 =(X, 2^Хг2, *Хл2г-Х>2. -X, 2г -X, Zs)t А, * V -Х,Уг -Л,У}

Координаты точек соприкосновения опорных площадок коромысла с шиной определяются из формул

У,* он ¿л (<Ра+&)со<;^ 2,

>

2 г %

- для первого положения коромысла и

- 1С -

1п С^'^У с V - < л ■ %)■ см ^ ,

2 ^ -- - ^ *"/7■!> 11% Д ^¿7? < * . - ^.

- для второго положения. *

Здопь и - углы наклона коромысла относительно вертикали, соответственно перед начален первого и второго измерений; У^ и У^ - величины измеренных углов соответственно при первом и втором положениях:

^ 1. л §4 - величины осеЕИх перемещений шпинделя лри первом и втором измерениях; :С/ - расстояние от оси поворота корог.исла до точки соприкосновения площадки с емной;

У7« - половина угла между направлениями из точки поворота коромысла на опорные площадки.

Углы и У; вычисляются по Формуле

и?.", и?! • у о

& * 'г ' ' ' -- <2.

Здесь и У*/ - показания измерительного прибора в градусах при ¿ - ом измерение до и после поворота колеса с коромыслом вокруг оси апиндоля на ЮС

Приведенные формулы получены в результате рассмотрения положения контрольной плоскости, когда качало координат находилось в точке, совпадающей с осью коромысла. Когда же начало координат мы расположили в точке пересечения оси япинделя п контратьной плоскостью, то в результате теоретических мсдедсЕани? нам удалось получить восьма простые формулы для вычисления углов схождения при контроле с автоматическом редаме, как на двухбарабанном, так и на однобарабанном стенде. Формулы имеют вид

згл^ ^со,'^,

При этом для второго положения коромысла обязательно должно быть

Выполненные теоретические исследования, натравленные на совершенствование предлагаемого метода контроля схождения и развала управляемых колес на стенде с вращающимися коромыслами, позволяю? автоматизировать процесс контроля, оперативно вычислять по выведенным формулам и регистрировать измеряемые параметры о помощью компьютера, измерять развал на однебара^анном стенде, исключить погрешность измерения схождения и развала, вызванные неточностью установки коромысел по горизонтали и вертикали, исключить погрешность измерения развала, вызванной вспучиванием боковины шины от действия нормальных реакций барабана стенда.

выводи А РЕКО;йВДАЦ/Ы

1. Анализ методов и имеющегося промысленного оборудования для контроля схождения и развала управляемых колес автомобиля показал,. что каждый из них при своих достоинствах имеет следущие существенные недостатки: высокую трудоемкость либо недостаточную точность, либо невозможность получения чнслоеых значений величин схождения или развала.

Выпускаемые промышленность?) барабанный стенд боковых сил и площадочный тестер бокового перемещения при соблюдении определенных условий хотя и обладают достаточной стабильностью псказансй и еысокой чувствительность» к изменению величины схождения, однако, ода не позволяют измерить действительные, значения' схождения, а также дать хотя бы качественную оценку величины развала.

2. Автором предложен метод и стенд с вращающимися коромыслами, обладающие еысоким быстродействием, низкой трудоемкостью и достаточной точностью.

3. Погрешность измерения схождения и развала на предлагаемом стенде с вращающимися коромыслами равна £ 0,2 мм, а на оптическом стенде французской фирмы "мгаллер-Бем" ббб,^ — 1,4 мм, или соответ-

* Ч- г

ственно - I углоЕая минута и - 5 угловых минут,

4. Биение колеса и неровности боковины шины при контроле схождения и развала на предлагаемом стенде не вызывает появления погрешности измерения.

5. Непараллельность осей шпинделей стенда с вращающимися коромыслами является причиной возникновения систематической погрешности при измерении схождения. Негоризонтальность осей приводит к появлении систематической погрешности при измерении развала. Для уменьшения этих погрешностей с конструкции стенда должны быть предусмотрены элементы юстировки.

С% Усовершенствование предложенного метода и разработанная методика измерения и программа ЭВМ позволяют осуществить автоматический режим контроля и вычисление углов схождения и развала на OFM, исключить погрешности измерения этих параметров, вызванные неточностью установки коромысел по горизонтали и вертиквли, а также вспучиванием боковины иины от действия нормальных реакций барабанов стенда и позеоляот измерять развал даже на однобарабанном стенде. '

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях.

1. Иванов Е.П. Анализ эффективности стенда боковых сил при измерении схождения управляемых колес автомобиля. - Ь кн.: Теория, методы и средства технической диагностики автомобилей. Тезисы докл. Рига,1976 г.

2. Зелик А.И., Иванов Е.П. Стенд для контроля правильности установки управляемых колес грузовых автомобилей. Рига. ЛатИДИНГЛиТЭ 1979. - 3 с.

3. Проскуряков Е.Б., Иванов Е.П, йзмерение схождения автомобиля по величине боковых сил на стенде роликового типа. - М.:

' ЦБНТИ :.!инавтотранс РСФСР, 1979.

■4. Иванов Е.П. .МалмкоЕ A.A. Рыбалко Б.А. Автоматизированнпй стенд повышенной точности для контроля параметров установки управляемых колес автомобиля. - М.: ЦБНГЛ ¡Линавтотранс РС5СР, 1979.

5. Льанов 2.П. Калюков A.A. Средства контроля параметров, установки управляемых колес автомобиля. М.: .ЧинаЕТопром РСФСР, гШаЕтопром, 1982. - 49 е. . (обзор информ. Сер.У!, Совершенствование технологии и оборудования для техн. обслуживания автомобилей) .

6. Иванов S.u. Юшков Л.П. ЛалкжоЕ A.A. Еычисление углоЕ установки колес при использовании динамического стевда с вра^ащимися коромыслами. - Вестник ЛГУ, серия Математика, механика, астраномия. Л., 1987. - с.38,

7. Иванов Ё.П. Малюков A.A. Юшков М.П. К вопросу об опредоле-нии положения плоскости по двум углам. Ориентация передних колес автомобиля. - Ред.ж. Вестник СПбу. Математика, механика, астрано-мия. - СПб, 1994, - 7 с. Деп.ЕНШН !> 626-Б94. 16.03.94.

ИВАНОВ ЕВГЕНИЙ ПАВЛОВИЧ ■ АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 5.04.94. Формат 50x84 1Д6. Б.тип. й 2. Печ.л. 1,2. Б.л. 0,5. Тирвя ICD. Заказ 168. РТП изд-ва СП6УЭ&.

Издательство Санкт-Петербургского университета экономики и финансов

191023, Санкт-Петербург, Свдовая ул., д.21.