Устройство стендов для диагностирования тормозной системы автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Челябинский государственный педагогический университет

Курсовая работа

по предмету: Эксплуатация автомобильного транспорта

Устройство стендов для диагностирования тормозной системы автомобиля

Выполнил:

Братилев Ю.В.

Руководитель:

Белевитин В.А.

Челябинск,2015



Содержание

1. Устройство стендов для диагностирования тормозной системы автомобиля

1.1 Конструктивные особенности тормозных стендов

1.2 Принципиальное устройство роликовых стендов для диагностирования тормозных систем

1.3 Устройство и правила эксплуатации стенда «КИ-4998» или «КИ-8964»

1.4 Современные конструкции тормозных силовых стендов

2. Характеристика основных составляющих диагностики

2.1 Определение понятий «диагностика» и «техническая диагностика состояния автомобилей»

2.2 Характеристики диагностических параметров, объекты, средства и алгоритмы диагностирования

2.3 Определение диагностического норматива

2.4 Постановка диагноза. Общее и поэлементное диагностирование

Библиография



1. Устройство стендов для диагностирования тормозной системы автомобиля

В настоящее время широко развито стендовое диагностирование тормозных систем автомобилей. С помощью стендов можно определить объективными методами количественные параметры почти всех элементов тормозных систем автомобилей. Стенды позволяют измерять тормозной путь, замедление, тормозное усилие на каждом колесе, время срабатывания тормоза каждого колеса, разность величин основных параметров по отдельным колесам, усилие свободного вращения колес, наличие блокировки, неравномерность износа тормозных барабанов. На стендах можно выполнять отдельные регулировки тормозной системы, доводя их до нормы. Кроме того, показатели, измеряемые на стендах, не зависят от качества дороги, состояния погоды, субъективных данных водителя.

1.1 Конструктивные особенности тормозных стендов

Существующие средства технического диагностирования тормозов (СТДТ) могут быть классифицированы по следующим признакам:

- по использованию сил сцепления колеса с опорной поверхностью;

- месту установки;

- способу нагружения;

- режиму движения колеса;

- конструкции опорного устройства.

Все СТДТ подразделяются на две большие группы. Первая, наиболее многочисленная, работает с использованием сил сцепления колеса с опорной поверхностью. В данных стендах реализуемый тормозной момент ограничен силой сцепления колеса с опорной поверхностью стенда, поэтому в большинстве из них невозможно реализовать полный тормозной момент автомобиля. Вторая группа стендов, работающих без использования сил сцепления колеса с опорной поверхностью, конструктивно отличается тем, что тормозной момент передается непосредственно через колесо или через ступицу. Эта группа стендов не нашла широкого применения из-за сложности конструкции и нетехнологичности проведения испытаний (т. е., необходимости присоединять колесо или ступицу к приводу).

По степени подвижности или месту установки СТДТ подразделяются:

- на стационарно устанавливаемые стенды;

- переносные, подключаемые к автомобилю на момент диагностирования;

- встроенные, используемые как дополнительное оборудование автомобиля.

Стенды, в свою очередь, по способу нагружения бывают силовые и инерционные. Силовые стенды первой группы по режиму движения колеса на стенде могут быть с частичным и с полным проворачиванием колеса. Первый режим, как правило, характерен для платформенных стендов, а второй - для всех остальных стендов.

По конструкции опорных устройств стенды подразделяются на:

- площадочные, роликовые и ленточные (первая группа);

- с вывешиванием и без вывешивания осей колес (вторая группа).

В силовых платформенных стендах колеса автомобиля неподвижны, поэтому при нажатии на тормозную педаль изменяется лишь усилие сдвига (срыва) заблокированных колес с места, т. е., сила трения между тормозными накладками и барабаном (диском).

Существуют стенды с одной общей площадкой под все колеса и с площадками под каждое колесо автомобиля.

Силовые платформенные стенды обладают целым рядом существенных недостатков, исключающих их широкое применение. Например, при испытании не учитывается влияние скорости движения на коэффициент трения скольжения и динамические воздействия в тормозной системе. Результаты измерений во многом зависят от положения колес на площадке стенда, от состояния опорной поверхности и протекторов колес. Измеряется лишь усилие страгивания с места заторможенных колес.

Рис. 1. - Классификация средств технического диагностирования тормозов автомобилей:

Платформенные инерционные стенды, имеющие подвижные (одну общую на каждую сторону или под каждое колесо) площадки, по сравнению с силовыми платформенными стендами более совершенны, т. к., более полно учитывают динамику действия тормозных сил в реальных условиях.

Однако эти стенды также имеют существенные недостатки: потребность в территории для разгона автомобиля, низкий уровень безопасности при проведении диагностирования, низкая точность и достоверность результатов измерений.

Инерционные нагрузочные ленточные стенды воспроизводят дорожные условия взаимодействия шины с опорными поверхностями. Однако имеют значительные габариты и не обеспечивают достаточную устойчивость автомобиля при диагностировании, имеют такие конструктивные недостатки, как проскальзывание ленты и большие механические потери в парах трения. Наибольшее распространение получили стенды с роликовым опорным устройством. Из их числа в большинстве случаев при диагностировании тормозов используют силовые роликовые стенды. Силовой метод позволяет определять тормозные силы каждого колеса при задаваемом усилии нажатия на педаль, время срабатывания тормозного привода, оценивать состояние рабочих поверхностей тормозных накладок и барабана и т. п.

В подавляющем большинстве этих стендов при принудительном прокручивании заторможенных колес автомобиля имитируется скорость движения 2-5 км/ч, редко до 10 км/ ч. Как показали исследования, при малых скоростях (менее 5-7 км/ ч для гидропривода и 2 - 3 км/ч для пневмопривода) создаваемые на стендах тормозные силы больше реальных, получаемых в дорожных условиях. С ростом скорости достоверность диагностирования этого параметра возрастает, но применение быстроходного привода роликов требует пропорционального увеличения мощности электродвигателей и значительного повышения стоимости стенда.

Наиболее достоверным является инерционный метод диагностирования на роликовых инерционных стендах. На них измеряют тормозной путь по каждому отдельному колесу, время срабатывания тормозного привода и замедление (максимальное и по каждому колесу в отдельности), но из-за сложности, высокой стоимости и более низкой технологичности в эксплуатации эти стенды применяют крайне ограниченно.

Переносные СТДТ применяют для диагностирования тормозов в стесненных условиях, а также с целью локализации неисправностей и углубленного диагностирования. Суть метода работы этих устройств заключается в том, что колесо автомобиля принудительно раскручивают до заданной скорости вращения, после чего срабатывает устройство нажатия на тормозную педаль, происходит торможение колеса, в процессе которого регистрируется время срабатывания тормозного привода, время нарастания замедления в заданном интервале частот вращения колеса и тормозной путь при установившемся значении тормозной силы. В связи с малой инерционной массой вывешенных колес, процесс торможения существенно отличается от реального. Приведение результатов диагностирования тормозов к реальным условиям осуществляется через переводные коэффициенты для тормозного пути и замедления.

Площадочные (платформенные) тормозные стенды. Платформенный инерционный стенд предназначен для общего экспресс-диагностирования тормозных систем автомобиля. Он состоит из четырех подвижных платформ с рифленой поверхностью, датчиков перемещения и пульта управления.

Методика испытаний на площадочном стенде состоит в следующем: автомобиль разгоняют до скорости 6-12 км/ч и резко тормозят при наезде колесами на площадки стенда. Если тормоза эффективны, то колеса затормаживаются и блокируются, а под влиянием сил инерции и сил трения между колесами и поверхностью площадки автомобиль перемещается, захватывая с собой площадки.

Рис. 2. - Схема площадочного (инерционного) тормозного стенда:

Где:

1 - площадки;

2 - датчики перемещения площадки;

3 - опорные катки площадки;

4 - колесо автомобиля;

5 - возвратная пружина.

Перемещение площадок, пропорциональное тормозной силе, воспринимается жидкостным, механическим или электронным датчиками и фиксируется измерительными приборами, расположенными на пульте.

Достоинства площадочных стендов: простота конструкции, быстродействие, малая энергоемкость и материалоемкость, наиболее эффективны при техническом осмотре по системе «годен - негоден».

Недостатки: большая площадь, занимаемая стендом (с учетом места, необходимого для предварительного разгона автомобиля), низкая стабильность и точность измерения из-за изменения коэффициента сцепления колес автомобиля с площадками (мокрые, грязные и т. д.), зависимость результатов от точности заезда на площадки, недостаточная безопасность при проведении диагностирования, затруднено повторное измерение, измеряется лишь максимальное тормозное усилие и невозможно определить усилие на педали тормоза. Стенды с беговыми барабанами (роликовые). Наибольшее распространение получили 2-х секционные, роликовые, тихоходные стенды (силовые). В состав любого роликового стенда входят следующие основные элементы: рама, на которой размещено опорно-приводное устройство (ОПУ), измерительное устройство (ИУ), состоящее из датчиков, преобразователей и измерителей различного типа и назначения. ИУ, как правило, размещается на отдельной стойке - пульте управления. Типичным представителем силовых роликовых стендов является стенд модели К-486. Он предназначен для определения эффективности тормозных систем автомобилей массой в снаряженном состоянии до 2000 кг. и шириной колеи 1100-1500 мм. При заданном усилии на педали тормоза на стенде осуществляется контроль общей удельной тормозной силы и осевой неравномерности тормозных сил. Стенд обеспечивает диагностирование в автоматическом и неавтоматическом режимах измерения.



Рис. 3. - Конструктивная схема роликового тормозного стенда:

Где:

1 - рама стенда;

2 - ролики;

3 - цепная передача;

4 - приводной вал;

5 - мотор-редуктор;

6 - пневмоподъемник;

7 - колесо автомобиля;

8 - датчик усилия.

В комплект стенда входят: опорное устройство, пульт управления, выносной пульт, цифропечатающее устройство. Максимальная производительность стенда при работе в автоматическом режиме - 20 авт/ч, в неавтоматическом режиме - 10 авт/ч.

Стенд позволяет измерить:

- тормозную силу каждого колеса при лимитированной скорости до 6 км/ч;

- синхронность срабатывания тормозов колес отдельной оси;

- время срабатывания тормозного привода.

Усилие, прикладываемое к тормозной педали при торможении. Реактивный момент, возникающий при торможении вращающихся частей от роликов колеса, создает нагрузку на корпусе мотор-редуктора. Ролики при установленном на них колесе автомобиля 7 приводятся во вращение с постоянной скоростью от балансирно подвешенного мотор-редуктора 5. При затормаживании колеса возникающий реактивный момент Мт передается на датчик силоизмерительной системы 8.

Между роликами располагается пневмоподъемник 6 с площадками для облегчения въезда и выезда автомобиля со стенда.

Стенд также снабжен устройством для замера усилия, прикладываемого к тормозной педали (педометр).

Достоинства тормозных стендов силового типа: высокая точность и технологичность, определяемая низкой скоростью вращения роликов при испытании тормозов, удобство при проведении операционного контроля, когда с их использованием определяется эффективность тормозов, проводятся регулировачные работы и оценивается качество выполненных регулировок. Недостатки: метало- и энергоемкость, с ростом скорости вращения барабанов (для повышения достоверности диагностирования) увеличивается мощность Эл/двигателей и значительно повышается их стоимость.

1.2 Принципиальное устройство роликовых стендов для диагностирования тормозных систем

Основными компонентами такого стенда обычно являются два взаимонезависимых комплекта роликов, размещенных в опорно-воспринимающем устройстве, соответственно для левой и правой сторон автомобиля, силовой шкаф, пульт управления и силоизмерительное устройство давления на тормозную педаль.

Автотранспортное средство устанавливается на стенд так, чтобы колеса проверяемой оси располагались на роликах.

Опорно-воспринимающее устройство предназначено для размещения опорных роликов и принудительного вращения колес диагностируемой оси автомобиля, а также для формирования (с помощью датчиков тормозной силы и веса) электрических сигналов, пропорциональных соответственно тормозной силе и части веса автомобиля, приходящейся на каждое колесо диагностируемой оси.

Рис. 4. - Компоновка стенда для проверки тормозных систем:

Где:

1 - пульт управления;

2 - розетка для подключения пульта;

3 - силовой шкаф;

4 - комплекты роликов.

Опорно-воспринимающее устройство состоит из рамы коробчатого сечения, в которой на сферических самоустанавливающихся подшипниках расположены две пары опорных роликов.

Эти пары связаны между собой приводными цепями. Каждая пара имеет автономный привод от соединенного с ним жестким валом мотор-редуктора мощностью 4.13 кВт. Электрический двигатель мотор-редуктора приводит ролики в движение и затем поддерживает постоянную скорость вращения. Электродвигатели могут приводиться в действие с помощью дистанционного управления, благодаря которому команды на измерения можно подавать из кабины автомобиля.

Рис. 5. - Опорно-воспринимающее устройство:

Где:

1, 5, 7, 10 - ролики;

2, 9 - мотор-редукторы;

3, 8 - тензометрические датчики;

4, 11 - следящие ролики;

6 - рама;

12 - датчики веса.

Как правило, в тормозных стендах используются планетарные редукторы, имеющие высокие передаточные отношения (32…34), что позволяет получать небольшую скорость вращения роликов. Электродвигатель переменного тока приводит в движение ведущий ролик посредством зубчатой передачи.

Задние концы мотор-редукторов установлены в сферических подшипниках, при этом сами агрегаты оказываются балансирно подвешенными. Корпуса мотор-редукторов связаны с тензометрическими датчиками 3 и 8.

Между опорными роликами установлены свободно вращающиеся подпружиненные следящие ролики 4 и 11, имеющие по два датчика: датчик наличия автомобиля на опорных роликах, который при опускании следящего ролика выдает соответствующий сигнал, и датчик слежения вращения колеса, выдающий сигнал при вращении колеса диагностируемого транспортного средства.

На раме снизу, под опорными роликами, размещены четыре датчика веса 12, имеющие на концах упоры для установки и фиксации опорного устройства в фундаментном приямке (или на раме).

Раму опорно-воспринимающего устройства укладывают на резиновые подкладки, чтобы погасить вибрацию.

Поверхности роликов силовых стендов делают рифлеными со стальной наваркой, обеспечивающей постоянный коэффициент сцепления по мере износа роликов, или же покрывают базальтом, бетоном и другими материалами, обеспечивающими хорошее сцепление шин.

Для лучшего сцепления роликов с шинами колес оба ролика делают ведущими, а расстояние между ними - таким, чтобы исключить возможность съезда автомобиля со стенда при торможении.

Выезд автомобиля со стенда после проверки тормозов ведущей оси обеспечивается реактивным моментом мотор-редукторов или подъемниками, расположенными между роликами.

Иногда для этой цели один из роликов (со стороны выезда) снабжают устройством, допускающим вращение только в одну сторону.

Тормозные стенды оборудованы специальными устройствами, предотвращающими пуск роликовых агрегатов в случае, когда одно или оба колеса блокированы. Таким образом автомобиль и шины защищены от повреждения роликами.

Запуск блокируется также в случае нажатия педали тормоза раньше времени, слишком высокого сопротивления вращению роликов одного или обоих колес, зажатия тормозных колодок и т. п.

Для контроля усилия нажатия на тормозную педаль применяется специальное силоизмерительное устройство (педаметр). Данное устройство состоит из датчика давления на тормозную педаль (1) и указателя усилия нажатия (2). Датчик давления фиксируют на педали тормоза, а указатель усилия устанавливают в любом удобном месте или удерживают в руке.

При нажатии на педаль тормоза через датчик давления в полости корпуса датчика пропорционально приложенной силе создается давление, контроль которого осуществляется по указателю.

Рис. 6. - Силоизмерительное устройство:

Кроме рассмотренного силоизмерительного устройства могут применяться устройства, предназначенные для измерения силы на органах управления не только рабочей тормозной системы, но и стояночной. Датчик силоизмерительного устройства состоит из тензометрического датчика 6, на балку которого установлена стойка 2, контактирующая с шариком 4, металлического диска 3, резиновой мембраны 5, предохраняющей датчик от пыли и влаги.

Рис. 7. - Датчик силоизмерительного устройства:

Где:

а - общий вид;

б - датчик в разрезе.

Регулируемый по длине ремень 1 предназначен для надевания датчика на педаль тормоза или на ступню водителя.

Перед проведением измерения при проверке рабочей тормозной системы датчик закрепляется на ступне водителя автотранспортного средства с помощью ремня. При этом подошва опирается на основание датчика, а мембрана остается свободной.

При нажатии на мембрану усилие через диск, шарик, стойку передается на балку тензометрического датчика, а электрический сигнал, пропорциональный этому усилию, поступает на усилитель этого сигнала, расположенный в пульте управления. Для измерения силы на органе управления стояночной тормозной системы служит дополнительная рукоятка, состоящая из кронштейна 1, ручки 2 и диска 3. При этом датчик мембраной устанавливается на диск, а ремень поворачивается на 180° и обхватывает рычаг стояночной тормозной системы.



Рис. 8. - Рукоятка:

1.3 Устройство и правила эксплуатации стенда «КИ-4998» или «КИ-8964»

Порядок выполнения работы:

1. Изучить инструкцию завода-изготовителя (кроме разделов об устройстве пульта управления и правил тарировки);

2. Ознакомиться с общей схемой стенда, расположением его отдельных механизмов со схемой подвода воздуха, электроэнергии, вентиляции, монтажом стенда на осмотровой канаве (102);

3. Изучить общее устройство блока роликов. Стенд имеет два блока роликов - правый и левый, одинаковых по конструкции (103). Блок роликов состоит из сварной рамы, ведущего и ведомого рифленых роликов, балансирного электродвигателя, редуктора, цепной передачи, упругой муфты, подъемника, нагрузочного и тарировочного устройств и отбойных роликов. Электродвигатель установлен на раме в двух подшипниках. После того как автомобиль с помощью подъемников с пневматическим приводом будет установлен колесами на ролики стенда, включаются электродвигатели стенда. Крутящий момент от вала электродвигателя через цепную передачу, редуктор и упругую муфту передается на передний ведущий ролик, а затем через цепную передачу с натяжным устройством - на второй ролик. После того как колеса автомобиля получат от роликов нужную скорость вращения, нажатием на педаль привода приводятся в действие тормоза. Усилие торможения от колес автомобиля передается роликам, а затем электродвигателю, а от него через рычажную систему - гидроэлектрическому устройству, которое состоит из нагрузочного механизма и датчика давления. Через гидравлическое устройство тормозной момент фиксируется на пульте управления стенда;

4. Изучить устройство и техническое обслуживание редуктора и упругой муфты. Редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый горизонтальный с передаточным отношением 20 предназначен для передачи крутящего момента от валика балансирного электродвигателя через цепную передачу и упругую втулочно-пальцевую муфту на передний ведущий барабан. Редуктор также обеспечивает снижение частоты вращения с 1440 до 72 об/мин. Редуктор (104) представляет собой трехосную двухступенчатую цилиндрическую передачу с эвольвентным зацеплением или зацеплением Новикова. Валы редуктора, 5, 6 установлены на конических роликоподшипниках, которые с наружной стороны закрыты крышками 2 и 4. Крышки крепят к корпусу редуктора болтами. Осевой зазор подшипников регулируется подбором прокладок 8, установленных между крышками и корпусом редуктора. Уплотнение выходных концов валов осуществляется с помощью резиновых манжет 3 и 7. Заливают масло и наблюдают за состоянием зубчатого зацепления через люк в крышке редуктора. Отработанное масло сливается через отверстие в нижней части корпуса, закрытое резьбовой пробкой, Во избежание повышения давления при нагреве масла во время работы внутренняя полость редуктора сообщается с атмосферой через отдушину (сапун) в крышке люка. Зубчатое зацепление и подшипники смазываются из общей масляной ванны: зацепление - окунанием, подшипники - разбрызгиванием. Уровень масла контролируется маслоуказателем с рисками, которые соответствуют уровню окунания промежуточного колеса. При регулировке подшипников осевой люфт подшипников должен быть 0,1...0,3 мм. Редуктор должен опираться на основание всеми опорными поверхностями. Крепежные болты должны быть затянуты до отказа, при этом необходимо соблюдать равномерность затяжки. При установке редуктора валы должны быть сцентрированы с точностью, требуемой конструкцией муфт. Угловое смещение устанавливают с помощью щупа, а радиальное смещение осей валов определяют накладыванием линейки на полумуфту и измерением зазора между линейкой и второй полумуфтой. Соосность осей валов регулируется с помощью прокладок под основанием редуктора. После установки редуктора и ведущего барабана стенда параллельное радиальное смещение вала редуктора и вала барабана не должно превышать 0,25...0,3 мм., а угловое - 30...50 мин. Первый пробный пуск редуктора необходимо проводить без нагрузки для проверки правильности монтажа. Перед пуском в картер редуктора необходимо залить масло. При появлении сильного шума или стука необходимо остановить редуктор для определения причин и устранения неисправностей. Муфта втулочно-пальцевая состоит из двух фланцевых полумуфт. В одной из них закреплены коническими хвостовиками стальные пальцы, на которые надеты резиновые втулки, составленные из колец трапециевидного сечения. В диске второй полумуфты имеются круглые отверстия, куда входят пальцы с втулками. Вследствие деформации резиновых втулок при передаче момента смягчаются толчки и удары, но амортизирующая способность муфты незначительная. Муфта компенсирует смещения радиальные (Д~ 0,3...0,6 мм.), угловые (Дф < 1°) и осевые. Крепятся полумуфты на валах шпонками. Пальцы затягиваются гайками, а для удержания их от провертывания при затяжке в головках пальцев сделаны шлицы для отвертки. Для устранения самоотвинчивания гаек под них подкладывают пружинные шайбы;

5. Изучить устройство пневматических подъемников и следящего ролика. Свободный заезд и съезд автомобиля с роликов стенда обеспечивается с помощью пневматических подъемников, установленных между ведущим и ведомым роликами. Подъемник двустороннего действия обеспечивает подъем груза массой до 1,6 т при давлении воздуха в системе 0,6 МПа. Включаются подъемники тумблерами, расположенными на пульте управления. Тумблером включается электромагнит, который установлен на воздухораспределителе и переключает подачу сжатого воздуха либо в нижнюю полость цилиндра подъемника, что соответствует подъему площадок, либо в верхнюю полость цилиндра (спуск площадок). При спуске площадок воздух из нижней полости цилиндра уходит в атмосферу через золотник воздухораспределителя. При установке подъемников в верхнее положение на пульте управления загорается красная сигнальная лампа, которая гаснет при опускании подъемников. Следящая система предназначена для сигнализации момента начала пробуксовки колес автомобиля и для отключения тяговых двигателей блоков роликов при блокировке колес. Следящая система состоит из роликов, датчиков оборотов роликов (тахогенераторов), электрического блока и сигнальных ламп. Следящий ролик находится между беговыми роликами, укреплен на рычажной подвеске площадки, которая крепится к штокам цилиндров пневмоподъемника и прижимается к колесам автомобиля двумя пружинами. На конце следящего ролика установлен тахогенератор. Следящий ролик получает вращение от колес автомобиля, а тахогенераторы вырабатывают при этом переменный трехфазный ток, который в электрическом блоке преобразуется в постоянный и питает обмотки электромагнитного реле. При частоте вращения беговых и следящего роликов 288 об/мин, что соответствует скорости 4 км/ч, якоря реле притянуты и ток поступает в тяговые двигатели. При торможении колес автомобиля частота вращения следящего ролика уменьшается, при 280 об/мин происходит загорание сигнальных ламп на пульте управления, что свидетельствует о начале пробуксовки колес. При дальнейшем торможении частота вращения следящих роликов падает, при 200 об/мин напряжение тока, вырабатываемого тахогенератором, уменьшается и якоря реле размыкаются, что приводит к выключению электродвигателей;

6. Изучить устройство гидроэлектрического педаметра и контактного датчика. Педаметр (105) предназначен для измерения усилия на тормозной педали и состоит из гидравлического цилиндра 4 и датчика давления 2, включенного в электрическую цепь микроамперметра, установленного на пульте управления. Педаметр устанавливается на тормозной педали автомобиля с гидравлическим приводом тормозов и подключается к пульту с помощью штепсельного разъема. Гидравлический цилиндр состоит из поршня, корпуса, внутренней и наружной манжет и пружины. Герметичность цилиндра обеспечивается кольцом 3, а герметичность поршня двумя манжетами: внутренней 9 и наружной 8. На поршень 6 крепится пята с защитным кожухом, а в нижней части корпуса закреплена скоба для крепления педаметра на педали тормоза. При нажатии на пяту, а через нее и на педаль тормоза в полости цилиндра образуется избыточное давление, которое воздействует на чувствительный элемент (потенциометр) датчика давления. Каждому значению давления будет соответствовать определенное положение контактов относительно потенциометра, а следовательно, и выходное сопротивление. Далее электрический сигнал с датчика, пропорциональный усилию, через блок системы измерении поступает на микроамперметр, тем самым фиксируя усилие на тормозной педали автомобиля. Контактный датчик (106) предназначен для включения электросекундомеров при измерении одновременности торможения и времени срабатывания тормозного привода. В контактном датчике установлен микропереключатель 4, который подключается к пульту управления. К корпусу датчика крепится скоба с винтом для крепления его на педали тормоза. С одной стороны крышка контактного датчика закреплена на оси, с другой стороны она подпружинена. При работе контактный датчик с помощью скобы и винта крепится на тормозную педаль. При нажатии на тормозную педаль с закрепленным на ней датчиком включается контактный датчик. Напряжение питания через датчик и систему измерений включает электросекундомер. При нарастании тормозной силы на колесах движки потенциометрических датчиков давления, перемещаясь, уменьшают напряжения;

7. Изучить нагрузочное устройство стенда. Возникающий в результате торможения колеса автомобиля реактивный момент на корпусе электродвигателя с помощью рычага, закрепленного на его корпусе, и тяги воспринимается нагрузочным устройством. Нагрузочное устройство (см. 103) состоит из главного тормозного цилиндра автомобиля ГАЗ-51, датчика давления, рычага, соединенного с корпусом электродвигателя, и штока. При торможении шток, связанный с рычагом, закрепленным на корпусе электродвигателя, перемещает поршень в главном тормозном цилиндре. После того как поршень перекроет калиброванное отверстие, давление жидкости в цилиндре возрастет и будет действовать на гофрированную мембрану датчика давления МД-10Т. Принципиальная схема датчика показана на 107. Избыточное давление действует на малогабаритную гофрированную мембрану, которая под давлением деформируется. Деформация передается на шток 2. Шток через рычаг 3 поворачивает щеткодержатель 4 и перемещает скользящий контакт 5 по потенциометру. Каждому значению давления будет соответствовать определенное положение скользящих контактов относительно отенциометра, а следовательно, и выходное относительное сопротивление. Тормозная сила (реактивный момент) датчиком давления преобразуется в электрический сигнал, который регистрируется микроамперметром. Тарировочное устройство на каждом блоке беговых барабанов состоит из подвески и набора грузов (2, 4 и 10 кг.). Плечо тарировочного рычага подобрано таким образом, что соблюдается следующее соотношение: PTGT = 500, где Рт - тормозная сила, Н, приложенная к барабану, GT - масса тарировочного груза, кг. То есть таким образом, 2 кг. груза соответствует 1000 Н тормозной силы, 4 кг. - 2000 Н тормозной силы и т. д.;

8. Выполнить операции по тарировке стенда. Для контроля правильности показаний необходимо периодически проводить тарировку приборов, показывающих тормозные усилия и время срабатывания тормозов. Прежде чем приступить к тарировке стенда, следует провести подготовительные операции. В переходник, соединяющий нагрузочное устройство с датчиком, ввернуть контрольный манометр МЛ-160. К датчику подключить мост постоянного тока МОД-61 или МО-61. Нагрузочное устройство заполнить тормозной жидкостью БСК, прокачать, нажимая на толкатель поршня и отворачивая на V4-V2 оборота датчик давления, для удаления воздуха. Долить тормозную жидкость до уровня 15... 18 мм. от торца заливного отверстия. Отрегулировать зазор между штоком и поршнем, который должен быть 0,35...0,50 мм., зазор установить с помощью ограничительной скобы. Сделать три - пять пробных пусков и по показанию манометров определить возвращение корпусов балансирных электродвигателей в исходное положение. Если корпуса электродвигателей не возвращаются в исходное положение, отрегулировать с помощью противовесов и проверить крепление и установку электродвигателей. Тарировку следует выполнять при работающих правом и левом блоках роликов. При установке стрелок приборов на «0» и максимум шкалы выполняются такие работы. Тумблер, переключатель диапазонов измерения тормозных усилий, установить в положение 12000 Н. С помощью потенциометров (обозначение «Ивх» и «0»), находящихся внутри пульта, установить стрелку на «нуль» на шкалах приборов. Тумблер переключить в положение 7000 Н. Сделать три - пять пробных пусков с целью проверки установки «0». В случае ухода стрелки с «0» дополнительно отрегулировать теми же потенциометрами. Проверку вьшолнять для положений 12000 и 7000 Н переключением тумблера. Тумблер установить в положение 12000 Н. Установить максимальный тарировочный груз (24 кг.), соответствующий тормозному усилию Р = 12000 Н. В качестве тарировочного груза применять гири для неравно-плечных весов. Два комплекта 1, 2, 5, 10 кг., определить по манометру давление в нагрузочном устройстве. Определить с помощью моста постоянного тока выходное сопротивление датчика. Сравнить полученные результаты с паспортными данными датчика. В случае несоответствия показаний с паспортными данными выполнить регулировки и прокачать гидросистему. В случае соответствия показаний с паспортными данными потенциометром («12000»), находящимся внутри пульта, установить стрелку прибора на максимум шкалы. Для проверки установки стрелки на максимуме шкалы сделать три - пять пробных запусков. В случае невозвращения стрелки провести более точную регулировку с помощью тех же потенциометров. Запустить блоки роликов и через 15 мин определить уход стрелки с максимума шкалы (при этом нагрузки контролировать по манометру). В случае падения давления заменить манжеты в нагрузочном устройстве. При уходе стрелки прибора при постоянной нагрузке проверить напряжение стабилизатора и заменить один из диодов в электросхеме системы измерений. Если уход не наблюдается, приступить к установке стрелки на максимум шкалы в положении тумблера 7000 Н. Переключить тумблер в положение 7000 Н. Установить максимальный тарировочный груз (14 кг.), соответствующий тормозному усилию 7000 Н. С помощью потенциометра («7000»), находящегося внутри пульта, установить стрелку приборов на максимум шкалы. Для проверки установки стрелки на максимуме шкалы сделать три - пять пробных запусков и в случае невозвращения стрелки провести более точную регулировку. Запустить блоки роликов и через 15 мин определить уход стрелки с максимума шкалы (при этом нагрузку контролировать по манометру). При падении давления заменить манжеты в нагрузочном устройстве. В случае ухода стрелки проверить напряжение стабилизатора и заменить один из диодов электросхемы системы замеров. Если уход не наблюдается, приступить к тарировке промежуточных значений. Установить тумблер в положение 2000 Н. Плечо тарировочного рычага подобрано таким образом, что максимальное значение тормозной силы 12000 или 7000 Н будет при грузе массой 24 кг. на рычаге нагрузочного устройства. Проверить показания приборов в промежуточных точках шкал 0...7000 Н и 0... 12000 Н с интервалом в 2000 Н. Этот интервал соответствует установке на нагрузочное устройство тарировочных грузов с интервалом в 4 кг. При этом двигатели блоков барабанов остаются включенными. Показания приборов и манометра заносят в протокол при каждом нагружении. Нагружают и разгружают тарировочным грузом пять раз. При этом определяют среднетарировочные значения шкал приборов. Составить таблицы определения тормозных усилий в зависимости от показаний приборов для левого и правого блоков роликов. Педаметр в сборе с датчиком заполнить тормозной жидкостью БСК и прокачать, нажимая на поршень педаметра и отворачивая на V4-V2 оборота датчик давления, для удаления воздуха. С помощью потенциометра («0»), находящегося внутри пульта, установить стрелку на «0» шкалы прибора. Установить на педаметр тарировочный груз 100 кг., с помощью потенциометра «00», находящегося внутри пульта, установить максимум шкалы. Устанавливая груз от 0 до 100 кг. и снимая груз от 100 кг. до 0 через 10 кг., определить промежуточные значения шкалы прибора;

9. Выполнить тарировку системы измерения времени срабатывания тормозов. Отлаженная система времени срабатывания тормозов должна обеспечивать отключение секундомеров при незначительном увеличении на нагрузочных устройствах номинальных нагрузок, пропорциональных выставленным на панели пульта управления значениям тормозных сил: 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000 и 10000 Н (при незначительном увеличении тарировочных грузов, номинальные величины которых соответственно 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 и 20 кг.). Нагрузки не должны превышать 5% величины соответствующих тарировочных грузов. Тарировка системы измерения времени торможения для левой и правой сторон стенда проводится раздельно. Перед наладкой одной из выбранных сторон необходимо исключить из схемы противоположную сторону. Для этого из гнезда, находящегося на крышке блока системы измерения, вынуть реле РП. В наладке выбранной стороны участвуют электродвигатель и нагрузочное устройство, галетный переключатель пределов тормозных сил, кнопка 4 «Готовность», сигнальная лампа 6 (108) и 11 потенциометров («0», «1000», «2000», «3000»...) соответствующей стороны, рукоятки которых выведены на панель блока входных цепей, находящуюся внутри головки пульта управления. Галетный переключатель установить в положение «0». Разгрузить нагрузочное устройство и включить электродвигатель. Далее осторожным вращением в различные стороны рукоятки потенциометра «0» на блоке входных цепей необходимо добиться такого ее положения, когда при нажатии и опускании кнопки «Готовность» сигнальная лампа 6 оставалась бы зажженной. Рукоятку потенциометра зафиксировать контргайкой. Выключить электродвигатель. На нагрузочном устройстве установить груз 2 кг., галетный переключатель установить в положение «100». Включить электродвигатель. Осторожным вращением рукоятки потенциометра «100» добиться, чтобы при нажатии и опускании кнопки 4 сигнальная лампа 6 оставалась зажженной. Рукоятку потенциометра «100» зафиксировать контргайкой. Выключить электродвигатель. Наладка схемы измерения времени торможения на пределах 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000 и 10000 Н производится несколько иначе. Например, при наладке схемы на пределе 2000 Н необходимо загрузить нагрузочное устройство грузом 4 кг., включить электродвигатель, осторожным вращением ручки потенциометра «200» добиться, чтобы лампа 6 после нажатия и отпускания кнопки 4 оставалась зажженной, выключить электродвигатель, догрузить нагрузочное устройство грузом 0,3 кг., включить электродвигатель, нажать и отпустить кнопку 4. Сигнальная лампа 6 при этом должна гаснуть, если лампа не гаснет, необходимо выключить электродвигатель, снять с нагрузочного устройства догрузку 0,3 кг., включить электродвигатель и повторить наладку сначала. Если лампа погасла, то рукоятку потенциометра «200» зафиксировать в этом положении контргайкой. Налаживают схему при остальных пределах аналогично пределу 2000 Н. При этом тарировочный груз, догрузка к нему и потенциометр должны соответствовать настраиваемому пределу, выставленному на галетном переключателе;

10. Изучить пульт управления. Пульт управления каркасной конструкции со съемными панелями и выдвижным столиком. В пульте управления стендом находится измерительная аппаратура системы измерения, аппаратура следящей системы, сигнальная аппаратура, аппаратура управления электрической системой в панели 20 пульта и силовая система стенда в стойке 26 пульта. На панели приборов пульта установлены два микроамперметра 10 я 16 с пределами измерения 0...100. мкА, предназначенные для фиксации тормозных сил правого и левого колес автомобиля, микроамперметр 13 с пределом измерения 0...100 мкА для определения усилия на тормозной педали и два электросекундомера 9 ж 17 с пределом измерения 0...10 с для определения одновременности торможения и времени срабатывания тормозного привода. В центре панели находится переключатель 7 пределов значений тормозных сил, при достижении которых происходит отключение секундомеров, тумблер 8 «7000... 12000» переключения диапазонов измерения тормозных сил, а также сигнальная лампа 18 (красного цвета), включающаяся при установке пневмоподъемников в верхнем положении (съезд) и сигнальная лампа 5 (зеленого цвета) готовности системы измерения к определению одновременности торможения и времени срабатывания тормозного привода. На соответствующих сторонах панели пульта вверху расположены фонари панели 12 и 14 «Напряжение подано», сигнальные лампы 11 и 75 блокировки правого и левого колес автомобиля, внизу - сигнальные лампы 6 и 19 готовности правой и левой сторон стенда к пуску.

Панель имеет необходимые таблички с надписями.

Внизу, в центре панели приборов, монтируются кнопки пуска правой и левой сторон стенда, общая для обеих сторон стенда кнопка 1 «Стоп», тумблер 21 готовности стенда к пуску, тумблер 24 включения пневмоподъемника, кнопка 4 (черного цвета) готовности к работе секундомеров, кнопка 3 сброса (красного цвета), предназначенная для приведения схемы в исходное состояние при ложных включениях.



1.4 Современные конструкции тормозных силовых стендов

Отличительной особенностью современных тормозных стендов является наличие микропроцессорных и программных средств, позволяющих не только обеспечить дополнительные удобства в работе персонала, но и расширить диапазон измеряемых и вычисляемых диагностических параметров. Стенды обеспечивают автоматическое включение, испытание отдельных колес, автоматическую остановку стрелки, автоматическое включение блокировки, автоматический повторный пуск, индикацию рассогласования действия тормозных механизмов разных колес, индикацию блокировки, автоматическую запись конечных значений в память компьютера. При этом возможны инфракрасное дистанционное управление, вывод на печать всех значений и результатов измерений, проверка неравномерности действий отдельных колес на четырех различных ступенях нагрузки, вывод значений неравномерности, автоматическое определение пути торможения (в процентах и м/с. кв.) и общего тормозного усилия (в процентах и м/с. кв.).

Инерционные роликовые тормозные стенды могут иметь два принципиальных конструктивных варианта опорно-приводных устройств: первый вариант предусматривает привод от ведущих колес автомобиля, второй - электромеханический привод.

В первом варианте опорно-приводное устройство состоит из четырех пар кинематически связанных между собой роликов и позволяет измерять тормозные силы на всех 4 колесах одновременно.

Во втором случае опорно-приводное устройство включает в себя два узла (под каждое колесо одной оси), и измерение тормозных сил производится поочередно для колес каждой оси.

Методика проведения диагностирования на том и другом стенде в принципе одинакова: колеса автомобиля, контактирующие с роликами, раскручивают до регламентированной скорости (50-70 км/ч), а затем резко тормозят, одновременно отсоединяя ролики от привода путем выключения электромагнитных муфт. При этом нажатие на педаль тормоза с контролируемым усилием осуществляется специальным приводным устройством (пневмоногой). Через некоторое время вращение барабанов стенда и колес прекращается. Пути, пройденные каждым колесом автомобиля за это время, или угловое замедление барабана, будут эквивалентны их тормозным путям и тормозным силам.

Рис. 9. - Схема инерционного роликового стенда:

Где:

1 - маховая масса;

2 - ролики;

3 - цепная передача;

4 - соединительные электромагнитные муфты;

5 - редуктор;

6 - электродвигатель.

Тормозной путь определяют по числу оборотов барабанов стенда, фиксируемому счетчиком, или по продолжительности их вращения, измеряемой секундомером, а замедление - угловым деселерометром.

Преимущества: на инерционном стенде возможно и прямое измерение тормозного момента по величине реактивного крутящего момента, возникающего на валу стенда между маховиком и барабаном, что позволяет диагностировать тормоза автомобилей, оснащенных АБС.

Недостатки: большая материалоемкость и сложность конструкции стенда. Так для диагностирования грузовых автомобилей в данных стендах используются инерционные массы до 5 тонн. Это обстоятельство предопределяет и большую энергоемкость.



2. Характеристика основных составляющих диагностики

Современный автомобиль можно разделить на основные составляющие для диагностики:

- электронные системы, такие как, блок управления двигателем, трансмиссией, тормозами, безопасностью и другие;

- механические системы и агрегаты, такие как, рулевое управление, тормозная система, ходовая часть, трансмиссия и двигатель.

Диагностика автомобиля проводиться поэтапно, в определённой последовательности, на первом этапе диагностируются электронные системы автомобиля на предмет сбоев в работе систем и записи их кодов, после чего коды расшифровываются, информация обрабатывается.

На втором этапе диагностируются механические системы, двигатель проходит ряд замеров, на основании которых можно сделать вывод о его техническом состоянии, далее проводиться диагностика рулевого управления и тормозной системы, на заключительном этапе проводиться диагностика ходовой части автомобиля на предмет износа рабочих частей, деталей подвески автомобиля. Проведя все этапы диагностики можно сделать заключение об общем состоянии автомобиля и составить перечень необходимых работ и деталей для устранения замечаний.

2.1 Определение понятий «диагностика» и «техническая диагностика состояния автомобилей»

С появлением автомобилей со сложными электронными система контроля и управления работой двигателя появилась необходимость грамотной и своевременной диагностики неисправностей. Чем сложнее и современней автомобиль, тем острее необходимость в регулярных обращениях к компьютерной диагностике. Диагностика автомобилей как понятие появилось в Америке, на практике стало применятся там же, это обуславливалось конвейерным производством автомобилей и физической невозможностью быстрой мануальной проверки работоспособности всех компонентов автомобиля.

С эволюционированием автомобилей и усложнением электронных систем автомобильная диагностика стала просто необходимым средством для контроля качества автомобилей.

С появлением конвейерной электронной диагностики процесс быстрого диагностирования автомобилей переняли и автомобильные сервисы. Со временем другие автопроизводители переняли технологию диагностики, а также расширили ее функции и содержание.

Вначале диагностический интерфейс представлял собой штекер с множеством контактов от различных электрических цепей. С появлением локальных устройств контроля и управления двигателя и электронных компонентов (ЭБУ) их стали оснащать встроенными системами контроля, которые имели мультиплексорный канал передачи данных на диагностические приборы, соответственно стали появляться диагностические приборы производства различных фирм. В настоящее время появились международные стандарты диагностических систем.

Как показывает опыт работы диагностов, большое число автомобилистов, особенно начинающих, имеют самое поверхностное представление о том, что такое диагностика автомобиля. Как правило, владельцы автомобилей либо недооценивают значимости такой процедуры, либо, наоборот, наделяют её сверхъестественными возможностями. Между тем диагностика - это определение технического состояния автомобиля без разборки, по косвенным признакам.

Чем выше квалификация диагноста, чем лучше оборудование, которым он располагает, тем больше вероятность того, что состояние «здоровья» вашего подопечного будет определено точно.

Диагностика технического состояния - перспективное направление в технической эксплуатации, при котором изучают и устанавливают признаки неисправного состояния, классифицируют отказы и неисправности и их симптомы, а также разрабатывают методы и средства, позволяющие оценить техническое состояние автомобиля и спрогнозировать ресурс их исправной работы.

2.2 Характеристики диагностических параметров, объекты, средства и алгоритмы диагностирования

Выбор диагностических параметров для диагностирования особенно сложных объектов является непростой задачей. Это связано, во-первых, с тем, что между структурными и диагностическими параметрами в зависимости от сложности объекта могут существовать различные взаимосвязи, во-вторых, различные диагностические параметры в разной мере удовлетворяют изложенным выше требованиям к параметрам выходных процессов, используемых для целей диагностирования.

Поэтому при решении задачи выбора диагностических параметров в сложных ситуациях сначала определяют возможный набор параметров.

Для этого применяют построение так называемой структурно-следственной схемы узла или механизма, представляющей собой граф-модель, увязывающую в единое целое основные элементы механизма, характеризующие их структурные параметры, перечень характерных неисправностей, подлежащих выявлению, и набор возможных для использования диагностических параметров.

Перечень характерных неисправностей механизма составляют на основе статистических оценок показателей его надежности.

По степени локализации диагностические параметры делят на две группы: обобщенные и частные.

Первые характеризуют общее состояние сборочных единиц и машин в целом, вторые - состояние отдельных элементов. К числу обобщенных диагностических параметров относят мощность приводного двигателя экскаватора, полный КПД его гидравлического привода, ток холостого хода одного из двигателей башенного крана и т. д.

К частным диагностическим параметрам относят амплитуды напряжений в цепи зажигания карбюраторного двигателя, скорость нарастания давления на кривой пульсирующего давления аксиально-поршневого насоса и т. д.

Диагностические параметры могут содержать в себе не один, а несколько признаков технического состояния, например, мгновенные значения напряжения в цепи зажигания карбюраторного двигателя содержат в себе информацию о состоянии распределителя, катушки зажигания, конденсатора, свечей, помехоподавительных резисторов. Характеристиками (основные требования) диагностических параметров являются однозначность, стабильность, чувствительность и информативность.

Требование однозначности заключается в том, что все текущие значения диагностического параметра должны однозначно соответствовать значениям структурного параметра в интервале изменения технического состояния механизма, агрегата. Стабильность диагностического параметра определяется дисперсией его величины при многократных замерах в неизменных условиях измерения на объектах, имеющих одно и то же значение структурного параметра.

Чувствительность диагностического параметра определяется скоростью его приращения при изменении величины структурного параметра. Информативность является главным критерием, положенным в основу определения возможности применения параметра для целей диагностирования. Она характеризует достоверность диагноза, получаемого в результате измерения значений параметра.

Объектами диагностирования являются детали, элементы, узлы, блоки, агрегаты, системы.

Средства технического диагностирования (СТД) представляют собой технические устройства, предназначенные для измерения количественных значений диагностических параметров. В их состав входят в различных комбинациях следующие основные элементы: устройства, задающие тестовый режим, датчики, воспринимающие диагностические параметры и преобразующие их в сигнал, удобный для обработки или непосредственного использования, измерительное устройство и устройство отображения результатов (стрелочные приборы, цифровая индикация, экран осциллографа). Кроме того, СТД может включать в себя устройства автоматизации задания и поддержания тестового режима, измерения параметров и автоматизированное логическое устройство, осуществляющее постановку диагноза. Несмотря на многообразие СТД, определяемое широкой номенклатурой диагностических параметров этих средств, их можно объединить в разделенные группы на основании следующих классификационных признаков:

- по функциональному назначению;

- по принципиальному конструктивному исполнению;

- по степени подвижности;

- по степени автоматизации выполнения операций диагностирования;

- по виду энергии носителя сигналов в канале связи;

- по виду источника энергии, обеспечивающего функционирование СТО.

...