Устройство для определения угловых колебаний колеса автомобиля

 

Изобретение относится к устройствам для испытания управляемых колес автомобиля при реальной динамике движения . Цель изобретения - повьшение точности измерений. Устройство состоит из регистрирующей аппаратуры 1 и индикатора 2 положения колеса, представляющего собой, фотоэлектрический датчик угловых перемещений Электрическая схема регистрирующей аппаратуры включает в себя фотоприемные блоки , формирователи импульсов, триггер запуска, логические элементы и двухканальный запоминающий узел. Устройство регистрирует изменение угловых перемещений оси колеса относительно продольной оси автомобиля в реальном масштабе времени 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ ll 422066 А 1

yg 4 С Oi М 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 42201,29/31-11 (22) 30. 03.87 (46) 07.09.88. Бюл. И 33 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.С.Гребенников (53) 629 ° 113.014 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1114913, кл. С 01 M 17/06, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УГЛОВЫХ KOJIESAHHA КОЛЕСА АВТОМОБИЛЯ (57) Изобретение относится к устройствам для испытания управляемых колес автомобиля при реальной динамике движения. Цель изобретения — повышение точности измерений. Устройство состоит из регистрирующей аппаратуры 1 и индикатора 2 положения колеса, представляющего собой, фотоэлектрический датчик угловых перемещений. Электрическая схема регистрирующей аппаратуры включает в себя фотоприемные блоки, формирователи импульсов, триггер запуска, логические элементы и двухканальный запоминающий узел. Устройс" тво регистрирует изменение угловых перемещений оси колеса относительно продольной оси автомобиля в реальном масштабе времени. 5 ил.

1422066

Изобретение относится к транспортЙому машиностроению, в частности к исследовательской аппаратуре для ис- " пытания управляемых колес, а именно определения угловых колебаний колес относительно продольной оси автомобиля при реальной динамике движения,,и может быть использовано при диагностировании их технического состоя- 10

:ния.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг.1 схематично представлено предлагаемое устройство, общий вид; ,на фиг.2 — вид А на фиг.1 с конструктивным размещением фотоэлементов и кругового сектора относительно передней балки автомобиля; на фиг.3—

:электрическая схема устройства; на фиг.4 — временная диаграмма работы .элементов регистрирующей аппаратуры;

:на фиг.5 — дешифровка фрагмента маг:нитной записи запоминающим устройством зависимости изменения угловых ко-25 лебаний колеса Ч от времени движения автомобиля ь, вариант.

Устройство для определения угловых колебаний колеса автомобиля (фиг.1) содержит регистрирующую аппаратуру 1

3 и индикатор 2 положения колеса, сос1 тоящий из швеллера 3 и кругового сектора 4. По обе стороны швеллера 3 установлены фотоэлементы 5 — 7 и источник 8 света. Нвеллер 3 закреплен на балке 9 передней оси автомобиля, а круговой сектор 4 жестко соединен с поворотной цапфой 10 колеса 11 и зафиксирЬван в положениях, соосных с осью вращения колеса 11 и передней балкой 9 автомобиля, так, чтобы одновременно засвечивались фотоэлементы

5 — 7 от источника 8 света через среднюю прорезь 12 (фиг.2). Круговой сектор 4 выполнен из непрозрачного материала и имеет удлиненную среднюю прорезь 12 и чередующиеся через равные угловые интервалы.Д радиальные прорези 13 меньшей длины.

Регистрирующая аппаратура 1 (фиг.1) состоит из фотоприемных блоков 14—

16 (фиг. 3), формирователей 17 — 19 прямоугольных импульсов, триггера 20 запуска логических элементов 21 — 26 и двухканального запоминающего -узла

27 (например, стереомагнитофона).

Индикатор 2 положения колеса (фиг.1) представляет собой фотоэлектрический датчик с подвижным круговым сектором 4 с прорезями, по одну сторону которого размещены фотоэлементы 5 — 7, а по другую — источник

8 света, закрепленные в швеллере 3.

Фотодиод 5 отстоит из фотоэлементов

6 и 7, образующих фотоэлектронную пару, на длину средней прорези 12 кругового сектора 4. Таким образом, фотоэлемент 5 засвечивается только через среднюю прорезь 12, его сигнал используется в устройстве для синхронизации начала записи запоминающего узла 27 с момента времени, когда ось колеса находится .в соосном положении с осью передней балки автомобиля.Фотоэлементы 6 и 7 засвечиваются от любой прорези кругового сектора

4 при угловых перемещениях колеса 11.

Они расположены рядом с незначительным сдвигом так, чтобы один из фотодиодов засвечивался с некоторым опоз- данием по отношению к другому. При изменении направления углового перемещения колеса с опозданием засвечивается второй фотодиод. Этот временной сдвиг в засветке фотодиодов используется для опознавания направления колебательных движений оси колеса. При угловых перемещениях колеса влево относительно оси передней балки автомобиля поступающие с индикатора положения колеса импульсы записываются на первый канал магнитной ленты стереомагнитофона, а при перемещениях вправо — на второй канал записи (фиг.3).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений швеллер 3 индикатора положения колеса закрепляется на оси передней балки 9, а круговой сектор 4 жестко соединяется с поворотной цапфой 10 и фиксируется так, чтобы в момент соосного положения с осью вращения колеса фотоэлементы 5 — 7 засвечивались от средней прорези 12 сектора 4. Такое состояние, когда ось колеса находится в перпендикулярном положении продольной оси автомобиля, считается нейтральным, т.е. в этом положении угол схождения колеса ц= О.

При движении автомобиля по испытательному полигону или вращении колес на стенде с беговыми барабанами угловые колебания колеса передаются на круговой сектор 4, который перемещается относительно неподвижно

-1422066

6 10 + 5x20 + Зх30 + 2х40 + 1х50 - 3+10 — 1x20

27

У :(и Ж) (/

2 пп, число угловых положений колеса, со< тветствующих углу у. = i. g(g порядковый номер прорези кругового сектбра по обе стороны от средней прорегде и„ 1 закрепленных на оси передней балки фотоэлементов 5 — 7 и источника 8 света.

Пропорционально величине угловых перемещений оси колеса фотоэлементы

6 и 7 получают засветку от соответствующего числа прорезей сектора 4, и в зависимости от направления угла поворота оси колеса информация, выраженная в количестве импульсов, электронной схемой устройства (фиг.3) записывается в первый или второй канал запоминающего узла 27.

Электрическая схема регистрирующего устройства (фиг.3) после подачи сигнала "Сброс-Пуск" включает лентопротяжный механизм запоминающего узла 27 и переводит триггер 20 запуска в положение, при котором логические элементы 21 и 22 схемы сравнения не пропускают сигналы от фотоэлементов

6 и 7 до тех пор, пока не поступит сигнал-импульс от фотоэлемента 5 при

его засветке через среднюю прорезь кругового сектора.

При поступлении первого импульса от фотодиода сигнал усиливается и с коллектора блока 14 подается на формирователь 17 для формирования прямоугольного импульса, который опрокидывает триггер 20 запуска. Триггер . 20 открывает логические элементы 21 и 22 схемы сравнения, которые начинают пропускать импульсы, поступающие от фотодиодов при угловых перемещениях колеса автомобиля. Далее эти импульсы дифференцируются CR-цепями с . созданием смещения на входах логических элементов 23 и 24 инверторов, незначительно превышающие нижнюю границу уровня логической "1". С помощью этого смещения осуществляется выделение импульсов, полученных от дифференцирования отрицательных перепадов напряжения. Поступая затем вместе с выходными импульсами логических элементов 21 и 22 схем совпадения на входы логических элементов,25 и 26, эти импульсы создают ка выходе одного из них в зависимости от направления

5 угловых перемещений колеса последовательность отрицательчых импульсов, поступающи на запись в определенный канал зап оминающего узла 27 в едином масштабе времени. После завершения

10 испытаний запоминающее устройство отключается.

Временная диаграмма состояний элементов при работе устройства формирования импульсов записи параметров

15 угловых колебаний колеса представлена на фиг.4.

Таким образом, на магнитной ленте

tl записывается последовательность пакетов" ипи одиночных импульсов-меток, 2р расположенная на двух дорожках (каналах), характеризующая численные значения и направление угловых перемещений колеса относительно продольной оси автомобиля в зависимости от вре26 мени, так как скорость движения магнитной ленты постоянна. При этом качало записи первого импульса углового перемещения колеса синхронизировано с моментом его соосного положе30 ния с осью передкей балки, т.е. когда схождение колеса равно нулю (9 = О).

Вариант дешифровки магниткой записи зависимости углового перемеще" ния колеса ((от времени 2 оказан на фиг.5, по которому можно определить все интересующие параметрь! угловых колебаний колеса. Например, максимальная амплитуда угловых коле баний колеса влево А „,„: = 5 ° dg =50

П вправо А„„„, = 2 Л = 20, где Д(/= !

10 - угол между двумя смежкьмк прорезями выбирается в зависимости от с

45 целей испытаьий от 5 до 1 — 2

Усредненньп угол положения оси колеса относительно продольной оси автомобиля зи, при которой !! = 0 с разными знаками:

dlf =10 — угловой интервал между — прорезямк кругового сектора; п; — суммарное число импульсовметок в запоминающем устройстве.

Таким образом, определение угловых

:колебаний колеса автомобиля путем непрерывного контроля изменения его угловых перемещений относительно продольной оси автомобиля в зависимости от времени .позволяет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для определения угло, вых колебаний колеса автомобиля, со: держащее регистрирующий блок, связанный с индикатором положения колеса, выполненным в виде фотоэлементов и направленного источника света, зак: репленного на балке передней оси ав- томобиля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено закрепленным на оси поворота колеса, непрозрачным круговым сектором, на котором выполнены чередующиеся через равные угловые интервалы относительно оси поворота колеса радиальные прорези, средняя из которых выполнена большей ширины и длины с возможностью одновременного засвечивания трех фотоэлементов, один из которых отстоит от двух других на величину, равную длине

422066

6 средней прорези, а два других расположены рядом со смещенным друг относительно друга и по радиусу на

5 величину ширины средней прорези фоУ тоэлементы и источник света расположены по разные стороны от кругового сектора, а регистрирующий блок выполнен в виде трех формирователей импульсов, триггера запуска логических элементов сравнения .и инверторов и запоминающего узла,при этом выходы каждого фотоэлемента соединены с соответствующими формирователями им.пульсов, выход первого из которых соединен с одним из входом триггера запуска, выходы второго и третьего

9 формирователей импульсов соединены с одними входами первого и второго элементов сравнения, вторые входы которых соединены. с выходом триггера запуска, выход первого элемента сравнения соединен с входами первого инвертора и первым входом третьего элемента сравнения, выход второго элемента сравнения соединен .с входами второго инвертора и с первым входом четвертого элемента сравнения, выходы инверторов соединены с соответствующими вторыми- входами третьего и четвертого элементов сравнения, выходы которых соединены с входами двухканального запоминающего узла. напраб ение перемещения юлиуса

ЕЯРРО Р У

islay a ! 1 ! .1

РЛгг С, ! 1,—

/ I!

l i I

Л l I

Зслмъ 0

2 л?Ж2/И

М

З.тиса Х 0

hc2hOAQ

1422066 йнрсрмация бзаписи на иаенитной

Хююк

Хка®Ч /

Ю

М

Z0

47

-Ю

-Л7

-1

Составитель В.Ионова

Техред И. Верес

Корректор С.Некмар

Редактор И.Нулла

Заказ 4417/40

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4