Устройство для определения люфта и усилия на рулевом колесе транспортного средства

Изобретение используется для определения технического состояния рулевого управления транспортного средства путем измерения люфта и усилия на рулевом колесе. Устройство содержит телескопический орган с расположенными на его концах упорами для крепления этого органа на ободе рулевого колеса испытываемого транспортного средства, приспособление для определения углового положения рулевого колеса, выполненное в виде указателя и шкалы, закрепляемой на телескопическом органе с возможностью поворота в плоскости, параллельной плоскости рулевого колеса, и перемещения центра поворота вдоль телескопического органа, датчик усилия на рулевом колесе, устанавливаемый на одном из концов телескопического органа и выполненный в виде динамометра двухстороннего действия, а также средство сигнализации момента начала поворота управляемых колес испытываемого транспортного средства и источник лазерного луча для использования последнего в качестве указателя шкалы. Средство сигнализации содержит подвижный электрический контакт, устанавливаемый на раму или передний мост испытываемого транспортного средства с возможностью соприкосновения с ободом одного из управляемых колес транспортного средства, и переносной световой сигнализатор, подключаемый к источнику электропитания через указанный электрический контакт. Упоры телескопического органа снабжены пружинными защелками для повышения надежности крепления телескопического органа на рулевом колесе. Технический результат заключается в создании универсального устройства, с помощью которого можно с достаточной точностью при невысокой трудоемкости определить люфт и усилие на рулевом колесе различных транспортных средств, как с гидроусилителем руля, так и без него. 4 з.п. ф-лы. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной и диагностической технике и может быть использовано для определения технического состояния рулевого управления транспортного средства.

Известны устройства для определения технического состояния рулевого управления по люфту и усилию на рулевом колесе, такие как К-402 и К-524.

Устройство модели НИИАТ К-402 (см. "Технологию диагностирования тракторов". М.: ГОСНИТИ, 1973, с.181-182) не приспособлено ко всем транспортным средствам с разной конструкцией рулевой колонки, в связи с чем на некоторых транспортных средствах невозможно закрепить указатель в требуемом положении относительно градуированной шкалы. Корпус прибора со шкалой ненадежно закрепляется на ободе рулевого колеса и может смещаться относительно обода при измерении люфта и усилия на рулевом колесе. Кроме того, диаметр обода рулевого колеса у разных транспортных средств разный, что накладывает определенную ошибку при определении люфта в градусах (так как шкала расположена на рулевом колесе, а указатель - в центре вращения, то для различных диаметров обода рулевого колеса шкала должна иметь разную градуировку). Учитывая вышеизложенное, измерение люфта устройством К-402 связано с большими погрешностями и трудоемко.

Устройство К-524 (см. Люфтомер рулевого управления автомобилей. Руководство по эксплуатации К-524М.00.000РЭ), являющееся наиболее близким к устройству по настоящему изобретению, содержит телескопический орган с расположенными на его концах упорами для крепления этого органа на ободе рулевого колеса испытываемого транспортного средства, приспособление для определения углового положения рулевого колеса, выполненное в виде указателя и шкалы, закрепляемой на телескопическом органе с возможностью поворота в плоскости, параллельной плоскости рулевого колеса, и перемещения центра поворота вдоль телескопического органа, а также датчик усилия на рулевом колесе, устанавливаемый на одном из концов телескопического органа. Это устройство пригодно только для определения люфта по заданному регламентированному усилию на рулевом колесе автомобильных транспортных средств. Крепление устройства К-524 к ободу рулевого колеса ненадежное, указателем на градуированной шкале является резиновая струна, которая недолговечна и не обеспечивает достаточную точность отсчета угла поворота рулевого колеса. Шкала имеет градуировку в одну сторону от нуля, и при измерении люфта в другую сторону приходится ставить градуированную шкалу на нулевое деление относительно резиновой струны.

Кроме того, учет регламентированного усилия на рулевое колесо при его повороте является неточным, особенно для рулевого управления машины с гидроусилителем, где усилие зависит не от массы, приходящейся на управляемое колесо, а от неисправностей сборочных единиц гидроусилителя руля.

Задача настоящего изобретения заключается в создании универсального устройства, с помощью которого можно с достаточной точностью и при невысокой трудоемкости определить люфт и усилие на рулевом колесе различных транспортных средств, как с гидроусилителем руля, так и без него.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения люфта и усилия на рулевом колесе транспортного средства, содержащее телескопический орган с расположенными на его концах упорами для крепления этого органа на ободе рулевого колеса испытываемого транспортного средства, приспособление для определения углового положения рулевого колеса, выполненное в виде указателя и шкалы, закрепляемой на телескопическом органе с возможностью поворота к плоскости, параллельной плоскости рулевого колеса, и перемещения центра поворота вдоль телескопического органа, а также датчик усилия на рулевом колесе, устанавливаемый на одном из концов телескопического органа, согласно настоящему изобретению снабжено средством сигнализации момента начала поворота управляемых колес испытываемого транспортного средства, а также источником лазерного луча для использования последнего в качестве указателя шкалы.

Наличие указанного средства сигнализации в устройстве по изобретению позволяет производить отсчет на шкале для измерения люфта рулевого колеса по моменту начала поворота управляемых колес, что в совокупности с указателем шкалы в виде лазерного луча повышает точность измерений люфта и в том числе, в отличие от измерений люфта по заданному усилию на рулевом колесе, обеспечивает достоверные измерения указанного люфта с достаточной точностью на транспортных средствах с гидроусилителем руля.

В предложенном изобретении указанное средство сигнализации содержит подвижный электрический контакт, устанавливаемый на раму или передний мост испытываемого транспортного средства с возможностью соприкосновения с ободом одного из управляемых колес транспортного средства, и переносной световой сигнализатор, подключаемый к источнику электропитания через указанный электрический контакт.

Возможность установки электрического контакта на раме или переднем мосте испытываемого транспортного средства может быть обеспечена посредством электромагнитной стойки, закрепляемой на металлической части рамы или переднего моста и шарнирно соединенной с электрическим контактом. Датчик усилия может быть выполнен в виде динамометра двухстороннего действия. Упоры телескопического органа могут быть снабжены пружинными защелками для повышения надежности крепления телескопического органа на рулевом колесе. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения источник лазерного луча снабжен шарнирно соединенным с корпусом этого источника магнитным основанием для крепления источника в кабине испытываемого транспортного средства.

На чертеже представлена схема устройства по настоящему изобретению с установкой элементов этого устройства на соответствующих элементах испытываемого транспортного средства.

Предложенное устройство содержит упоры 1 и 2, закрепляемые на ободе рулевого колеса 3 посредством пружинных защелок (на чертеже не показаны) и расположенные на концах телескопического органа 4. На упоре 1 установлен датчик усилия на рулевом колесе 3, выполненный в виде динамометра 5 двухстороннего действия с диапазоном измерений ±10 кг. Градуированная шкала 6 шарнирно соединена с телескопическим органом 4 посредством штатива 7, установленного на органе 4 с возможностью перемещения вдоль последнего. Шарнирное соединение шкалы 6 с органом 4 обеспечивает возможность ее поворота вокруг оси шарнира в плоскости, параллельной плоскости рулевого колеса 3, что в сочетании с телескопическим (т.е. раздвижным) органом 4 и подвижным вдоль этого органа штативом 7 обеспечивает возможность правильного расположения шкалы 6 относительно рулевого колеса 3 на транспортных средствах с различными диаметрами рулевого колеса. Корпус источника 8 лазерного луча, используемого в качестве указателя шкалы 6, шарнирно соединен с магнитным основанием (на чертеже не обозначено), обеспечивающим крепление этого источника практически на любой металлической части внутри кабины транспортного средства. Указанное шарнирное соединение (например, в виде шарового шарнира) обеспечивает возможность поворота корпуса источника 8 относительно магнитного основания для соответствующего наведения лазерного луча на шкалу 6.

Средство сигнализации момента начала поворота управляемых колес содержит электромагнитную стойку 9, устанавливаемую на металлическую часть рамы или переднего моста 10 вблизи обода 11 управляемого колеса, электрическую вилку 12 для подключения ее к электропитанию напряжением 12 В постоянного тока, подвижный электрический контакт 13, который с помощью рычага 14 шарнирно соединен со стойкой 9, и переносной световой сигнализатор в виде смонтированной на клеммовом зажиме (на чертеже не обозначен) электрической лампочки 15. Для подвода электропитания к электромагнитной стойке 9 и лампочке 15 предусмотрены провода 16.

Измерение люфта и усилия на рулевом колесе транспортного средства с помощью устройства по настоящему изобретению осуществляют следующим образом.

Рулевое колесо устанавливают в такое положение, чтобы управляемые колеса находились в положении, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства. Телескопический орган 4 устанавливают с помощью упоров 1, 2 на обод рулевого колеса 3. На упор 1 устанавливают динамометр 5. Шкалу 6 посредством штатива 7 соединяют с органом 4 и устанавливают в рабочее положение, соответствующее диаметру рулевого колеса 3. При этом центр шарнира шарнирного соединения шкалы 6 с органом 4 должен быть совмещен с центром вращения рулевого колеса 3. Корпус источника 8 лазерного луча посредством магнитного основания прикрепляют к какой-либо металлической части внутри кабины транспортного средства и поворачивают этот корпус относительно магнитного основания так, чтобы лазерный луч в качестве указателя шкалы 6 был направлен на нее.

Вилку 12 подключают к электропитанию, например к штатному электропитанию (12 В) транспортного средства (к розетке или прикуривателю). Стойку 9, с которой посредством рычага 14 соединен контакт 13, устанавливают на металлическую часть рамы или переднего моста 10 вблизи обода 11 одного из управляемых колес транспортного средства. Путем поворота рычага 14 контакт 13 приводят в соприкосновение с ободом 11 с внутренней боковой стороны последнего на уровне полуоси, чтобы произошло включение контакта 13 и за счет этого - загорание лампочки 15. Затем лампочку 15 при помощи клеммового зажима устанавливают в кабине транспортного средства, чтобы можно было наблюдать за сигналом лампочки 15 с водительского места.

Далее осуществляют измерение люфта рулевого колеса. Для этого колесо 3 поворачивают до такого момента времени, когда контакт 13 размыкается и лампочка 15 соответственно гаснет. С помощью лазерного луча по шкале 6 фиксируют первое угловое положение рулевого колеса 3, соответствующее указанному моменту погашения лампочки 15. Затем рулевое колесо 3 поворачивают в другую сторону до момента загорания лампочки 15 и по шкале 6 фиксируют второе угловое положение рулевого колеса, соответствующее этому моменту времени. Разница зафиксированных по шкале 6 угловых положений рулевого колеса дает величину суммарного люфта в градусах.

Далее определяют усилие поворота на рулевом колесе. Предварительно стойку 6 с рычагом 14 и контактом 13 снимают с места ее крепления на транспортном средстве. Если привод рулевого управления механический, то вывешивают управляемые колеса, а если этот привод снабжен гидроусилителем, запускают двигатель транспортного средства и устанавливают максимальные обороты двигателя. Воздействуя на соответствующую ручку 17 динамометра 5, поворачивают рулевое колесо 3 на 180° сначала в одну сторону, а затем в другую, и по соответствующей шкале 18, нанесенной на ручку 17, определяют усилие, прилагаемое к рулевому колесу 3 для поворота управляемых колес.

В качестве примера использования устройства по настоящему изобретению в вышеуказанном порядке определяли люфт и усилие на рулевом колесе трактора МТЗ-80. Люфт рулевого колеса составил 16±0,5°. Затем запустили двигатель, установили максимальные обороты коленвала дизеля и определили с помощью динамометра усилие на рулевом колесе, которое составило 3±0,5 кГ.

1. Устройство для определения люфта и усилия на рулевом колесе транспортного средства, содержащее телескопический орган с расположенными на его концах упорами для крепления этого органа на ободе рулевого колеса испытываемого транспортного средства, приспособление для определения углового положения рулевого колеса, выполненное в виде указателя и шкалы, закрепляемой на телескопическом органе с возможностью поворота в плоскости, параллельной плоскости рулевого колеса, и перемещения центра поворота вдоль телескопического органа, датчик усилия на рулевом колесе, устанавливаемый на одном из концов телескопического органа, а также средство сигнализации момента начала поворота управляемых колес испытываемого транспортного средства, отличающееся тем, что средство сигнализации содержит подвижный электрический контакт, устанавливаемый на раму или передний мост испытываемого транспортного средства с возможностью соприкосновения с ободом одного из управляемых колес транспортного средства, и переносной световой сигнализатор, подключаемый к источнику электропитания через указанный электрический контакт, причем устройство снабжено также источником лазерного луча для использования последнего в качестве указателя шкалы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что возможность установки электрического контакта на раме или переднем мосте испытываемого транспортного средства обеспечена посредством электромагнитной стойки, закрепляемой на металлической части рамы или переднего моста и шарнирно соединенной с электрическим контактом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик усилия выполнен в виде динамометра двухстороннего действия.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упоры телескопического органа снабжены пружинными защелками для повышения надежности крепления телескопического органа на рулевом колесе.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник лазерного луча снабжен шарнирно соединенным с корпусом этого источника магнитным основанием для крепления источника в кабине испытываемого транспортного средства.