Устройство контроля динамического дисбаланса автомобильных колес

 

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повьшение достоверности и оперативности контроля за счет применения цифровой техники. Установленные на :аждом колесе датчики 1 вибрации чеГзП рез аналого-цифровые преобразователи 2, блок 4 программного управления и промежуточный регистр 9 поочередно подключаются к двум группам 10 и 11 вентилей, через которые с помощью датчика 5 циклов и мультивибратора 8 поцикловые кодограммы, являющиеся суммой периодических и случайных кодов , записываются поочередно в первый и второй буферные регистры 12 и 13. Выходы каждого из регистров 12 и 13 соединены с одной из двух групп входов схемы 14 совпадения, с выхода которой данные о дисбалансе колес через двоично-десятичный преобразователь 18 поступают на цифровой индикатор 19. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1388736 А1 (51) 4 G 01 M 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (2 1) 4093957/25 — 28 (22) 24.07. 86 (46) 15.04. 88. Бюл. N- 14 (72) Л.А. Копыленко (53) 620.1.05:531.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 478210, кл. G 01 М 1/38, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 968620, кл. С 01 Н 11/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИСБАЛАНСА АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения— повьппение достоверности и оперативности контроля за счет применения цифровой техники, Установленные на

-.аждом колесе датчики 1 вибрации через аналого-цифровые преобразователи

2, блок 4 программного управления и промежуточный регистр 9 поочередно подключаются к двум группам 10 и 11 вентилей, через которые с помощью датчика 5 циклов и мультивибратора

8 поцикловые кодограммы, являющиеся суммой периодических и случайных кодов записываются поочередно в первый и второй буферные регистры 12 и 13. Выходы каждого из регистров

12 и 13 соединены с одной из двух групп входов схемы 14 совпадения, с выхода которой данные о дисбалансе колес через двоично-десятичный преобразователь 18 поступают на цифровой индикатор 19. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1388736

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в машиностроении, в частности в автомобильной промышленности.

Цель изобретения — повышение достоверности и оперативности контроля за счет применения цифровой техники, исключающей случайные помехи.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2.— циклические диаграммы работы устройства, Устройство устанавливается на автомашину и содержит датчики 1 вибраций и соединенные с ними аналогоцифровые преобразователи 2 (АЦП).

Тракт. 3 управления выполнен в виде блока 4 программного управления, например, электронного переключателя с и выходами и четырьмя группами по п входов,,которые соединены с выходами АЦП 2, датчика 5 циклов и соеди ненной с входом последнего схемы 6 задержки начала цикла. Тракт 7 распознавания сигналов выполнен в виде мультивибратора 8, соединенного с выходами блока 4 программного управления, промежуточного регистра 9, соединенного с его выходами первой 10 и второй 11 групп .вентилей, отпирающие входы которых соединены с соответствующими выходами мультивибратора 8, первого и второго буферных регистров 12 и 13, входы которых соединены с выходами соответствующих групп 10 и 11 вентилей, схемы 14 совпадения, две группы входов которой соединены с соответствующими буферными регистрами 12 и 13, последовательно соединенных делителей 15 частоты, вход которого соединен с выходом датчика 5 циклов, входом мультивибратора 8 и считывающим входом промежуточного регистра 9, и линии

16 задержки, выход которой соединен со считывающими входами буферных регистров 12 и 13, последовательно соединенных схемы И 17, входы которой соединены с выходами второго буферного регистра 12, двоично-десятичного преобразователя 18 и цифрового индикатора 19, соединенного с вторым его входом сдвигового регистра 20 и счетчика 21 импульсов, вход которого соединен с выходом схемы 14 совпадения, первый выход — с соответствующим входом блока 4 программного управления, а второй — с входом сдви5

55 гового регистра 20 и с соответствую- щим входом схемы И 17.

Устройство контроля динамического дисбаланса автомобильных колес работает следующим образом.

При его включении (подаче питания) блок 4 программного управления устанавливает тракт 5 управления в исходное состояние, в котором к работе готов первый канал опроса, состоящий из одного (первЬго) датчика 1 вибрации и одного АЦП 2, а датчик 5 циклов устанавливает в нулевое (ис-. ходное) состояние делитель 15 частоты и мультивибратор 8, при котором вентили первой группы 10 открыты, а вентили второй группы 11 закрыты.

С началом движения автомашины с первого датчика 1 вибрации снимается информация о вибрационной нагрузке на первое (которым может быть любое из четырех) колес. Эта информация является суммой трех состав" ляющих: периодических вибраций от дисбаланса данного колеса; случайных вибраций от неровностей дорожного покрытия и вибраций от всех остальных источников, в частности от двигателя коробки передач, дисбаланса остальных колес, случайные вибрации остальных колес от неровностей дорожного покрытия и др.

Чувствительность датчика 1 вибраций регулируется таким образом, чтобы он реагировал на вибрации от дисбаланса того колеса, на котором он установлен, и на случайные вибрации этого колеса от неровностей дорожного покрытия (диаграмма а на фиг.2). Все остальные виды периодических и случайных вибраций из-за своей относительной удаленности от данного датчика достигают его чувствительного элемента с ослабленной амплитудой, при этом датчик 1 вибраций регулируется так, чтобы эти ослабленные вибрации оставались вне пределов его чувствительности на уровне вибрационного шума и не регистрировались.

АЦП 2 вырабатывает двоичный код, соответствующий величине аналогового сигнала (например, амплитуды, фазы угла), поступающего от датчика 1 вибраций (диаграмма 3 на фнг. 2). Сформированный параллельный п-разрядный код через блок 4 про1388736 граммного управления транзитом передается на вход промежуточного регистра 9 (диаграмма в на фиг.2).

Далее рассмотрим два возможных слу ая дальнейшего прохождения и преобразования и-элементного кода сигнала о вибрациях контролируемого колеса. На фиг. 2 показана диаграмма четырех циклов,. причем первые два цикла (m-3 и m-2) соответствуют первому случаю, последние два цикла (m-1 и m)-второму случаю.

Первый случай. На входы промежуточного регистра 9 за время цикла 15

m-1 поступает параллельный код дисбаланса (диаграмма в фиг.2), который импульсом цикла, вырабатывае-, мым датчиком 5 цикла, через открытые мультивибратором 8 вентили первой группы 10 записывается на входы буферного регистра 12. На следующем цикле m-2 на вход промежуточного регистра 9, кроме кода дисбаланса, поступает код помехи от неров- 25 ностей дороги, оба эти кода один за другим со следующим импульсом цикла записываются через открытые мультивибратором 8 вентили второй группы

11 на входы буферного регистра 13, 30 при этом происходит сравнение кода дисбаланса за предыдущий цикл m-2 по входам буферного регистра 12 с суммарным кодом дисбаланса и помехи за последующий цикл m-2 по входам буферного регистра 13. Коды .на левых

35 и правых входах схемы 14 совпадения не идентичные, поэтому на выходе схемы 14 совпадения импульс не вырабатывается (диаграмма е фиг.2).

Второй случай. На вход промежуточного регистра 9 за время цикла m-1 поступает код дисбаланса, который им-, пульсом цикла через открытые мультивибратором 8 вентили первой группы

10 записываются на входы буферного регистра 12, на следующем цикле m через вентили второй группы 11, открытые переброшенным мультивибратором

8, код дисбаланса записывается на входы буферного регистра 13, происходит сравнение на схеме 14 совпадения и в результате идентичности кодов,. записанных по левым и правым входам, на выходе схемы 14 совпадения вырабатывается импульс.

На фиг, 2 показан момент, когда импульс ш переполняет счетчик 21 импульсов и на его выходе вырабатывается импульс, разрешающий прохождение через схему И 17 тока дисбаланса с выхода буферного регистра 13, а также передающий через сдвиговый регистр 20 на цифровой индикатор

19 информацию о порядковом номере контролируемого колеса (например, колесо В 1).

Вместе с этим на цифровом индикаторе 19 отображается десятичное число, соответствующее двоичному коду дисбаланса, поступившему с выхода схемы И 17 на вход двоично-десятичного преобразователя 19.

Тот же импульс с выхода счетчика

21 импульсов переключает блок 4 программного управления на контроль вибраций следующего колеса (например, колесо Ф 2).

Затем по описанному алгоритму предлагаемое устройство контролирует вибрации третьего и четвертого колес и далее работает циклически до момента выключения.

Схема 6 задержки начала цикла, подключенная к датчику 5 циклов, смещает с помощью ручной регулировки момент формирования импульсов начала цикла в том маловероятном случае, когда этот момент совпадает с моментом формирования сигнала дисбаланса колеса.

Положительным эффектом от использования предлагаемого устройства является выявление дисбаланса колес на ранних стадиях его возникновения, когда износ покрышек за счет дисбаланса только начинается и его можно предотвратить своевременной ба лансировкой.

Практика эксплуатации автомашин показывает, что водитель замечает наличие дисбаланса колес уже тогда, когда резина в значительной степени, а именно на несколько десятков процентов, изношена. Экономический эффект от использования предлагаемого устройства состоит в своевременном предотвращении этого износа резины, а также механических элементов ходовой части и кузова, которые под-вергаются дополнительной вибрационной нагрузке за счет дисбаланса колес.

Использование устройства позволяет на хороших участках дороги замерять уровень вибрации от дисбаланса колес при различной скорости дви1388736 жения, т.е. устанавливать зависимость величины вибрации от скорости движения автомашины. Зто также приводит к экономии резины за счет on5 ределения тех предпочтительных скоростей движения, при которых вибрация от дисбалаыса либо отсутствует, либо минимальна.

Другим видом периодических виб- 1ð раций, регистрируемых (контролируемых) с использованием устройства, являются биения колес из-за износа и люфтов подвески (особенно передней), которые проявляются особенно сильно в некоторых диапазонах скоростей движения. Своевременное предотвращение причин этих биений по результатам контроля приводит к предотвращению возможной аварии за Zp счет разрушения при движении передней подвески.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство контроля динамического дисбаланса автомобильных .колес, содержащее датчики вибраций, тракт управления, выполненный в виде блока программного управления и датчика циклов, и тракт распознавания сигналов, выполненный в виде блока оперативной памяти, двух групп вентилей, счетчика импульсов, связанного с блоком программного управления, 35 . дешифратора, линии задержки и блока ийдикации, соединенного с выходом дешифратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и оперативности контроля, оно 40 снабжено аналого-цифровыми преобразователями, входы которых соединены с выходами датчиков вибраций, а выходы — с входами блока программного управления, схемой задержки начала цикла, связанной с входом датчика циклов, мультивибратором, соответствующие выходы которого соединены с отпирающими входами первой и второй групп вентилей, делителем частоты, связанным с линией задержки, схемой И, выходы которой соединены с входами дешифратора, и сдвиговым регистром, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов и входом схемы И, а выход — с вторым входом блока индикации, блок оперативной памяти выполнен в виде промежуточного регистра, входы которого соединены с выходами блока программного управления, считывающий вход — с выходом датчика циклов и входами мультивибратора и делителя частоты, а выходыс входами обеих групп вентилей, первого и второго буферных регистров, входы которых соединены с выходами соответствующих групп вентилей, а считывающие входы — с выходом линии задержки, и схемы совпадения, первая группа входов которой соединена с выходами первого буферного регистра, вторая — с выходами второго буферного регистра и с входами схемы И, а выход — с входом счетчика импульсов, дешифратор выполнен в виде двоично-десятичного преобразователя, а блок индикации — в виде цифрового индикатора.

2. Устройство по и. 1 о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, блок программного управления выполнен в виде электронного переключателя с и выходами и четырьмя группами по и входов.

1388736

Составитель Ю. Круглов

Редактор Э. Слиган Техред M.Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 1571/43 Тирах 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уагвра®» уа. Проектная, 4