Стенды для контроля и регулировки углов установки колес

Размещено на http://allbest.ru

Стенды для контроля и регулировки углов установки колес

Динамические стенды

Принцип действия динамических стендов следующий. Колеса автомобиля при проезде площадки стенда или вращении на его роликах создают при контакте шин с опорной поверхностью боковую силу, которая фиксируется специальными устройствами.

По типу опорно-воспринимающих устройств динамические стенды подразделяются на роликовые (барабанные) и площадочные. Основным недостатком динамических стендов является невысокая точность измерения. С их помощью можно лишь комплексно оценить установку колес, что затрудняет определение поэлементных неисправностей.

Статические стенды

Статические стенды позволяют с достаточно высокой точностью измерять величину схождения, развала колес, продольного и поперечного наклона шкворня (оси).

По типу измерительных устройств эти стенды подразделяются на оптико-электрические, электронные и лазерные. Относительно хорошую точность измерения углов установки управляемых колес обеспечивают оптические стенды, в которых положения колес определяют с помощью зеркала или проектора, установленных на колесах в плоскости их вращения.

Проекционные оптические стенды для определения углов установки управляемых колес предусматривают установку на передние колеса автомобиля к дискам измерительные головки, на каждой из которых имеется два проектора. На задние колеса автомобиля с помощью адаптеров устанавливаются шкалы с делениями. Продольный световой луч проецируется на шкалы, и механик может визуально считывать значения углов схождения колес передней оси.

Электронные стенды для проверки углов установки управляемых колес

В настоящее время широко применяют электронные стенды для проверки углов установки управляемых колес.

К основным их преимуществам относят высокую технологичность и работе, хорошие метрологические характеристики, возможность вывода информации о результатах измерения на цифровые и аналоговые индикаторы, на экран дисплея, цифро-печатающее и различного рода запоминающие устройства и т. п.

Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей. Электронные стенды первых моделей оснащаются четырьмя измерительными головками, в которых применяются потенциометрические датчики. Необходимая для изменений кинематическая связь между потенциометрами на соседних головах обеспечивается с помощью специальных резинок (кордов) с крючками на концах, которые зацепляется за рычажки потенциометров перед проведением работ.

Кордовые стенды обладают более высокой точностью по сравнению с оптическими, а имеющиеся в их составе интерфейсные платы позволяют выводить значения всех измеренных параметров на монитор, автоматически сравнить полученные значения с рекомендуемыми производителем.

Передача информации между верительными головками и центральным модулем осуществляется по проводам. На более высокой ступени стоят стенды, в которых для измерений используется инфракрасное излучение. В сравнении с кордовыми они имеют более высокую точность измерений, и у них отсутствуют соединительные провода между измерительными головками. Вместо потенциометров на каждой головке установлены источники, связанные между собой посредством канала инфракрасного излучения. На каждой головке имеется матрица из специальных чувствительных элементов. Электронная система определяет, какой из них «засвечен», поперечным лучом источника от противоположной головки; и по величине расстояния от «засвеченного» элемента до центра матрицы определяется величина схождения для каждого из колес.

Рис. Общий вид электронного стенд для проверки углов установки управляемых колес: 1 - монитор; 2 - клавиатура; 3 - графический планшет; 4 - корпус

Инфракрасные лучи, направленные вдоль автомобиля, служат для определения продольной оси его симметрии. Оснащение такого стенда персональным компьютером позволяет, помимо всего прочего, сохранять результаты проведенных регулировок.

Примером такого электронного стенда является стенд Microline 400, общий вид которого показан на рисунке.

Стенд оснащен датчиками с зарядовой связью, что позволяет проводить измерения без использования соединительных проводов и передавать данные по инфракрасным каналам связи.

В стенде имеется собой электронный блок, в который поступают сигналы от измерительных головок, навешенных на все колеса автомобиля.

Принцип действия программы, заложенной в памяти стенда и измерительной системы, основан на использовании указателя на графическом планшете.

Как правило, в совокупности со стендом применяется подъемник. Перед определением углов установки колес измерительные головки с помощью специальных уровней устанавливаются в строго горизонтальное положение относительно плоскости подъемника. Информация о положении закрепленных на колесах автомобиля измерительных головок относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей подъемника передается в электронный блок.

Анализируемые сигналы в виде цифровой, буквенной или графической информации поступают на экран дисплея. На основании полученной информации производятся соответствующие регулировки. Для сравнения нормативных и действительных значений параметров в памяти электронного блока хранится соответствующая информация по маркам и моделям автомобилей. В случае отсутствия информации она может вводиться.

В блоке памяти стенда встраивается постоянно обновляемая база данных автомобилей различных стран с допусками на основные параметры, схемами и анимацией регулировок. Ведется также архив клиентов, в котором запоминаются данные на каждый автомобиль и отрегулированные параметры. По окончании работ выдается распечатка с результатами измерений, а также нормативными значениями параметров.

Рис. Распечатка с результатами измерений

В настоящее время все большее распространение находят компьютерные стенды с использованием 3D технологий, например «Гелионер» фирма «Хофманн», «Техно Вектор 7» - фирма «Технокар» (Россия).

Стенд такого типа состоит из персонального компьютера 1 и стойки 4, на которой перемещается в вертикальном направлении поперечина с двумя камерами 3 с встроенной видеосистемой.

Рис. Общий вид стенда с использованием 3D технологий: 1 - компьютер; 2 - лазерный луч; 3 - камера; 4 - стойка; 5 - мишень

На колеса автомобиля навешиваются специальные отражатели (мишени) 5, представляющие метки в виде круга или прямоугольника, выполненные на квадрате. Отражатели являются пассивными, т. е. действуют без подвода каких-либо электронных или радио соединений.

Каждая камера контролируется двумя видеокамерами: одна отслеживает переднюю мишень, другая заднюю. Из камеры лазерный луч два раза в секунду освещает круги квадрата (мишень) вспышкой и, отражаясь, попадает в камеру видеосистемы. Синхронизированные с появлением вспышек камеры фиксируют изображение меток. Автомобиль при этом перекатывается вперед и назад на 15…25 см. В зависимости от положения установленных на колесах мишеней (которое зависит от величины углов установки колес автомобиля) меняется и проекция светоотражающих элементов на светочувствительную матрицу камеры. По степени изменения проекции светоотражающих элементов на матрицу система рассчитывает все углы установки колес автомобиля.

Рис. Установка мишеней на колеса автомобиля

Стенд измеряет геометрические параметры с точностью 1 мм на дистанции 6 м, рассчитывает траектории движения меток и определяет положение осей вращения всех 4-х колес.

При повороте колес на 11..13є измеряется разность углов поворота колес.

Главной особенностью стенда является исключение операций по вывешиванию колес и компенсации биения, что значительно уменьшает время проверки.

В банке данных параметров углов установки управляемых колес и геометрии кузова содержится информация по 5000 и более автомобилям с рисунками по месту регулировки. Кроме этого даются рекомендации по порядку регулировки, применяемому инструменту и необходимым расходным материалам.

Компьютер обрабатывает поступившую информацию, сравнивает ее с нормативной и показывает цифровое и графическое отображение углов установки колес. Процесс непосредственного измерения занимает около 4-х минут.

Программы измерений стенда «Гелионер» включают одновременное измерение в автоматическом режиме радиусов качения 4-х колес легкового автомобиля с графическим представлением разности показаний. Имея графическое изображение геометрических параметров, при проведении соответствующих регулировок, можно сразу наблюдать за изменением параметров.

Стенд «Гелионер» позволяет также определять состояние кузова по характерным для каждого автомобиля точкам параметров положения кузова, которые заложены в памяти банка данных.

автомобиль колесо электронный стенд

Рис. Измерение положения кузова

Имеется также возможность измерения радиусов качения 4-х колес автомобиля с графическим представлением разности показаний.

Рис. Измерение радиусов качения

После измерений программа представляет радиусы всех 4-х колес, разницу между левым и правым колесами, разницу между передними и задними колесами.

Стенд позволяет также определять трехмерное пространственное изображение линейных величин колеи, базы и расстояний по диагонали. Имея значения геометрии кузова, ходовой части и углов установки управляемых колес, можно с высокой точностью определять не только текущее состояния указанных параметров автомобиля, но оценивать состояние кузова при оценке его повреждения, например при аварии, а также оценивать качество ремонта поврежденного автомобиля.

Рис. Измерение величин базы, колеи и расстояний по диагонали

Впервые для стендов по измерению геометрических параметров кузова и ходовой части, в стенде «Гелионер» применено голосовое управление процессом измерений с любым языком или диалектом. Это позволяет уменьшить затраты времени на передвижение работающего к стойке для подачи команд. Пример: оператор регулирует схождение задних колес, и ему требуются регулировочные данные. Достаточно подать команды голосом: “Показания”, “Увеличить” и “Регулировка”.

Основными преимуществами стенда заключаются в отсутствии необходимости абсолютно горизонтальной плоскости, исключение трудоемких операций по вывешиванию колес и компенсации биений, отсутствие соединительных кабелей.

Наиболее совершенными технологиями при проверке углов установки управляемых колес являются роботизированные системы, например WAB 01 (Германия). Такая система включает в себя специальный подъемник ножничного типа с электронной синхронизацией движения платформы и установленные на ней измерительные головки.

Перед въездом автомобиля на подъемник поворотные круги и задние площадки автоматически занимают положение, соответствующее расстоянию между осями обслуживаемого автомобиля, которое выбирается из базы данных. Головки имеют привод, позволяющий им перемещаться от одной оси к другой и автоматически находить центры колес проверяемого автомобиля. Измерения производятся без участия оператора: на измерительной головке имеется адаптер в виде трехлучевой звезды, опорные лапки которого автоматически подводятся к диску колеса. В основании адаптера находятся датчики, позволяющие по их положению на колесе определять углы установки колес.

Автомобиль в процессе измерений остается неподвижным, а его колеса автоматически приводятся во вращение за счет разнонаправленного движения передних поворотных кругов и задних площадок, встроенных в платформы подъемника.

Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.

Принцип действия динамических стендов

Принцип действия динамических стендов следующий. Колеса автомобиля при проезде площадки стенда или вращении на его роликах создают при контакте шин с опорной поверхностью боковую силу, которая фиксируется специальными устройствами. По типу опорно-воспринимающих устройств динамические стенды подразделяются на роликовые (барабанные) и площадочные. Основным недостатком динамических стендов является невысокая точность измерения. С их помощью можно лишь комплексно оценить установку колес, что затрудняет определение поэлементных неисправностей.

Наибольшее распространение в республике Беларусь получили динамические площадочные стенды MINC фирмы «Маха».

Такие стенды представляет собой площадку, имеющую возможность поперечного перемещения. Если колесо автомобиля по своим углам установки расположено не оптимально, при движении в пятне его контакта с дорогой возникает поперечная сила, которая сместит площадку. Этот сдвиг определяется метрах на 1 километр.

Рис. Принцип определения положения колес

Смещение площадки указывает на общее состояние ходовой части и рулевого управления.

Стенд имеет рамную конструкцию, предназначенную для проезда через его подвижную контрольную платформу колеса в заданном направлении и измерения её горизонтального перемещения в направлении, перпендикулярном направлению проезда.

Рис. Конструкция стенда для экспресс-диагностики положения колес: 1,2,3,6,7 - салазки; 4 - измерительный датчик; 5 - измерительная плита; 8 - устройство сдвига; 9 - направляющие; 10 - короб.

Основными элементами конструкции стенда являются плита, по которой проезжает колесо проверяемой оси автомобиля, салазки, служащие для перемещения плиты, устройство сдвига. Устройство сдвига связано с измерительной плитой и может передвигаться по направляющим. В свою очередь с устройством сдвига связан измерительный датчик, представляющий собой потенциометр, регистрирующий величину сдвига и направление перемещения плиты при проезде по ней автомобиля.

Нахождение автомобиля на площадке определяется датчиком присутствия, находящимся под подвижной площадкой.

Рис. Датчик присутствия: А - размещение датчика; В - датчик.

При переезде через измерительную плиту, установленную на уровне пола, она отжимается вправо или влево в зависимости от движения колеса. Это отклонение отображается на экране. Результаты измерений записываются автоматически последовательно (сначала для переднего, а затем для заднего моста) и отмечаются различными цветами.

Рис. Данные контроля схождения колес автомобиля

Зеленым цветом отображаются положительные результаты проверки, увод колеса при этом находится в пределах 0…7 м/км, оранжевым цветом отображается удовлетворительное состояние в пределах 7…14 м/км, красным - неудовлетворительное, если увод составляет больше 14 м/км или результаты увода отрицательные.

Неудовлетворительные результаты проверки свидетельствуют о неисправностях шин, колес, подвески, рулевого управления или на необходимость регулировки углов установки управляемых колес. Площадочные стенды характеризуются высокой производительностью, так как время контроля определяется продолжительностью проезда площадок передними колесами со скоростью 3…5 км/ч.

Для более точного определения углов установки управляемых колес необходимо применять статические стенды на отдельном посту.

Размещено на Allbest.ru