Стенд для диагностирования пневматических шин автомобиля
Союз Советсиик
Социапистичесиин
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («)898268 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 22,12 ° 76 (2l) 2452336/27-11 с присоединением заявки № 2889280/27-11 (23) Приоритет
Опубликовано 15.01.82. Бюллетень ¹ 2
Дата опубликования описания 15.0 1.82 (SI jN. Кл.
6 01 L 17/00
В 60 С 23/06
Государственный комитет но делан изобретений и открытий (53) УДК 531 ° 78:
:629. 113. 012. .558.5(088.8) (72) Автор изобретения
И.Л.Прагер (7L) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПНЕВИАТИЧЕСКИХ
ШИН АВТОИОБИЛЯ
Изобретение относится к оборудованию для диагностирования эксплуатационного состояния пневматических шин автомобиля и контроля внутреннего давления в шинах и может быть использовано на станциях технического обслу- живания автомобилей и в автотранспортных предприятиях.
Известен стенд для диагностирования пневматических шин автомобиля, <о содержащий направляющие для колес автомобиля с устройством для измерения длины пятна контакта шин с опорной поверхностью и систему регистрации параметров предварительной тари15 ровки. Измерительные элементы устройства выполнены в виде подпружиненных пластин, которые, прогибаясь под действием шины, воздействуют на элементы электрической измерительной цепи. Укаэанный стенд содержит также картотеку таблиц перевода длин контакта в соответствующее давление в шине для каждой конкретной шины $1 ).
Недостатками известного стенда являются большая трудоемкость и длительность диагностировачия, связанная с необходимостью неподвижной установки автомобиля для проведения измерений, нахождения соответствующей таблицы в картотеке и обработкой результатов. Кроме того, результаты, полученные на данном стенде, не обладают необходимой точностью так как не учитывают влияние износа протектора шины на изменение длины пятна контакта.
Целью изобретения является снижение трудоемкости, повышение объективности и оперативности диагностирования.
Это достигается тем, что вдоль каждой направляющей установлены два фотодатчика, закрепленные по высоте на уровне опорной поверхности, и два фотодатчика - на уровне боковины шины, причем выходы фотодатчиков через логические преобразователи сигналов
3 89826 в величины, пропорциональные длине пятна контакта шины и длине шины по хорде, проходящей через ее боковину, подключены к вычислительному устройству, имеющему на выходе устройство индикации результатов.
На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 - функциональная блок схема устройства; на фиг. 3 - блоксхема электронной части устройства", 10 на фиг. 4 - принятая схема измерения длины пятна контакта, Стенд содержит направляющие 1 и 2 для колес автомобиля, вдоль каждой
14з которых установлены два фотодатчи- 15 ка 3 и 4, расположенные на уровне опорной поверхности направляющих.
Для прохода луча света от осветителей (на фиг. 1 не показаны) в опорной поверхности направляющих выполнены рц канавки 5 и 6. Фотодатчики 7 и 8 в комплекте с осветителями 9 и 10 установлены на уровне боковины шины.
Функциональная блок-схема устройства (фиг. 2) содержит блок фотодат- 2$ чиков 11 левых колес, блок фотодатчиков 12 правых колес, блок 13 электронной схемы преобразования времени длительности импульсов в число импульсов и обслуживания двух колес, оканчивающийся счетчиками импульоЬв, арифметико-логический блок 14, блок памяти 15, блок 16 печатающей машинки и индикации, фотосчитыватель 17 номера автомобиля. Блок 16 печатающей машинки и индикации является выходом стенда.
Электронная часть стенда включает четыре аналогичных схемы: схему для измерения длины пятна контакта шин 40 правых колес, схему для измерения длины хорды шин правых колес, схему для измерения длины пятна контакта левых колес, схему для измерения длины хорды шин левых колес.
Указанные схемы могут быть постро. ены на элементах как цифровой, так и аналоговой техники.
Блок-схема на элементах цифровой техники (фиг. 3) включает фотодатчики 3 и 4, формирователи 18 и 19, указатели измеряемого колеса 20 и 21 (триггеры, работающие в счетном режиме), измерители 22 и 23 времени прохождения пятном расстояния 0 между пост фотодат чиками передним и задним колесом (триггеры, работающие в режиме раздельного запуска), измерители 24
8 4 и 25 времени прохождения длины дД передними и задними колесами (триггеры, работающие в режиме раздельного запуска), преобразователи 26 и 27 время- число импульсов длядРпостпереднего и заднего колеса (схемы И),преобразователи ?8 и 29 время-число импульсов для Ь2 передних и задних колес (схемы И),счетчики импульсов 3033, задающий генератор 34, схемы 35 (ИЛИ-НЕ). Выходы счетчиков импульсов 30-33 подключены к арифметикологическому блоку 14.
Работа устройства основана на принципе измерения разности Ð между фактической длиной пятна контакта шины с опорной поверхностью и расстоянием 2 пдс между фотодатчиками 3 и 4 (фиг. 4), а также аналогичной разности между фактической длиной шины по хорде, расположенной на высоте фотодатчиков 7 и 8, и постоянным расстоянием между фотодатчиками 7 и 8.
Когда колесо наезжает на канавку, через которую проходит луч света от осветителя к фотоэлементу, луч света перестает падать на фотоэлемент и величина напряжения на выходе фотоэлемента изменится от величины равной
"Е" до величины равной "0". Таким образом, при проезде колеса через фотодатчик для измерения контакта шины с поверхностью дороги выработано два импульса напряжения: один длительностью t с момента, когда колесо наедет на первую канавку, и до момента, когда колесо наедет на вторую канавку (время прохождения расстояния 1п ), второй длительностью с с момента наезда на вторую канавку и до момента съезда с первой канавки (время проезда остальной части контакта шины с поверхностью дороги — измеряемая величина Л Р)Электронный блок 13 работает следующим образом.
При наезде переднего колеса на канавку фотодатчика 4 с формирователя 18 на счетный вход указателя 20 поступит низкий уровень напряжения и он перебросится в единичное состояние. С его нулевого выхода на единичный вход измерителя 23 прийдет также низкий уровень напряжения и он перебрасывается в единичное состояние. С единичного выхода измерите898268
5 ля 23 на вход преобразователя 27 приходит высокий уровень напряжения.
Так как на другой вход этого преобразователя приходят импульсы с задающего генератора 34, то они проходят 5 преобразователь 28 и поступают на вход счетчика 31. Последний перестает считать импульсы тогда, когда пятно наедет на канавку фотодатчика 3. В этот момент с формирователя 19 на счетный вход указателя 21 и на нулевой вход измерителя 23 поступит низкий уровень напряжения. Из меритель 23 перебрасывается в нулевое состояние, указатель 21 и измеритель 25 - в единичное. Начинает считать счетчик 33. Он закончит счет тогда, когда пятно съедет с канавки фотодатчика 4. Таким образом, число импульсов, полученное на счетчике 31 20 (И1) пропорционально длине пост,а число, полученное на счетчике 33 (М ), пропорционально длине д К.
Так как (гост Vt à QE = Vt, 25
Э 2 пост то V = ----=-, где - V - скорость
t( автомобиля, и
tw Na. дЕ = 1 ----=- Р --- . (1) пост Йл пост Ял
Из формулы (1) видно, что измеряемая величина дР. не зависит от величины скорости движения автомобиля.
Полученные числа N< и N с регистров счетчиков 31 и 33 перебрасываются в арифметико-логический блок 14, Одновременно с N1 и N в блок 14 пересылаются и числа N< и Н2 с регистров счетчиков аналогичной схемы, измеряющей длину шины по хорде.
При наезде на канавку фотодатчика .4 заднего колеса указатель 20 перебрасывается в нулевое состояние и перебрасывает измеритель 22. Послед45 ний отпирает преобразователь 26 и начинает считать импульсы счетчик 30.
Счетчик 32 начинает считать импульсы тогда, когда закончит счет импульсов счетчик 30. После съезда заднего ко50 леса с канавки фотодатчика 4 схема прибора устанавливается в состояние готовности к измерению давления в переднем колесе этой стороны следующего автомобиля. Выработанные счетчиками числа пересылаются в арифме55 тико-логический блок 14, в котором они обрабатываются в соответствии с заданным алгоритмом обработки, В
Алгоритм обработки предусматривает два режима работы арифметико-логического блока. Первый ражим "Тарировка" используется для составления картотеки таблиц перевода измеряемого параметра в соответствующие величины давления в шинах для .каждого колеса.
В этом режиме блок 14 производит вычисления по формуле (1).
Полученные значения д Il заносятся в в блок памяти 15. B режиме "Тарировка" автомобиль проезжает через фотодатчики два раза: при давлении в шинах большем на 0,1 кгс/см и меньшим г на 0,1 кгс/см от нормального давления. 3а это время в блок памяти 15 занесены для каждого колеса следующие значения: b,ft = А -при пониженкоит ном давлении;дР = В -при повышенконт ном давлении.
Кроме указанных значений в блок памяти заносятся: д „ = 0 и величина размера протектора шины П, измеренная обычными способами работником, обслуживающим стенд, или водителем автомобиля. Эти значения могут быть занесены в любое время выбираемое работником, обслуживающим стенд. Кроме того, по усмотрению работника, обслуживающего стенд, может быть установлен такой режим "Тарировка", при котором занесение в блок памяти информации может производиться только для одного какого-то колеса.
Так же в блок памяти заносится таблица зависимости длины контакта шины с поверхностью дороги от величины изменения хорды протектора шины.
Предварительные расчеты показывают, что для проверки давления воздуха в шинах и протектора шин в колесах 1000 автомобилей требуется емкость блока памяти порядка 100 тыс. бит.
Второй режим "Контроль" используется для проверки давления в шинах и измерения протектора шин ежедневно во время выезда автомобиля из автохозяйства или приезда в автохозяйство. В этом режиме блок 14 осуществляет вычисления и управляет пишущей машинкой и индикаторами. Для каждого колеса производятся следующие операции: вычисляются по формуле (1) дронт= Plh.ItïÐîò= у, разность 0 - Y = К, отыскивается поправка дХ на износ протектора, если К больше О, вычисляется сумма
898268
1 = х + Ь Х, вычисляется разность
А - Х = M
Если М меньше О, то вырабатывается сигнал "Меньше", который передается на машинку и в блок индикации.
В соответствии с этим печатается в колонке для данного колеса на бумаге Меньше и при звуке сирены загорается лампочка данного колеса с надписью "Меньше". о
Если M окажется больше О, то вычисляется разность В - Х = Е.
Если F. окажется больше О, то вырабатывается сигнал нБольше", который передается на машинку и в блок индика45 ции ° В соответствии с этим печатается на машинке, в колонке для данного колеса "Больше и при звуке сирены загорается лампочка данного колеса с надписью "Больше". 20
Если M окажется больше О, а Е окажется меньше О, то вырабатывается сигнал "Норма". Сигналы при этом в акустический звук и световую сигнализацию не преобразуются. 25
Если К больше О, то вычисляется разность П вЂ” К/2. Эта величина пересылается в пишущую машинку, где она печатается в колонке для данного коЛеса со значением "Протектор". ЗО
Если разность П вЂ” К/2 окажутся равной О, то вырабатывается сигнал
"Протектор меньше". В соответствии с этим сигналом в колонке "Протектор" печатается "Меньше" и действует свето-з вая и звуковая сигнализация.
Электронная часть устройства может быть также построена на элементах аналоговой техники. В этом случае измерители 23 и 24 работают также, ю как и в схеме по фиг. 3.
Они управляют электронными ключами, которые подключают. суммирующую точку интегрирующих усилителей к цепи входных сопротивлений. Интегрирующий усилитель, суммирующий усилитель и блок деления вырабатывают поправку изменения напряжения из-эа отличия скорости движения автомобиля от расчетной, интегрирующий усилитель вы рабатывает напряжение,пропорциональное скорости движения автомобиля, суммирующий усилитель - напряжение, пропорциональное величине отличия длины измеряемого пятна контакта от величины длины пятна нормально накачанного колеса.
Результирующее напряжение измеряетскнуль-индикатором, проградуированным в единицах давления.
Быстродействие устройства определяется скоростью движения автомобиля.
При скорости движения автомобиля
5 км/ч (1 и 4 м/с ) расстояние между передними и задними колесами автомобиля "Волга" ГАЗ-24 (2 и 8 м) проходится за 2 с, что достаточно для распечатки результатов на пишущей машинке, Время самого измерения около
0,3-0,5 с (длина пятна порядка 180250 мм), Таким образом, время обработки одного легкового автомобиля приблизительно 5 с, пропускная способность 700-750 автомобилей в час.
Изобретение обеспечивает возможность экспресс-диагностики эксплуатационного состояния шин большого числа а втомобилей с высокой точностью, что повышает ходимость шин и способствует повышению безопасности движения. формула изобретения
Стенд для диагностирования пневматических шин автомобилей, содержащий направляющие для колес автомобиля с устройством для измерения длины пятна контакта шин с опорной поверхностью и систему регистрации парамет ров предварительной тарировки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, повышения обьективности и оперативности диагностирования, вдоль каждой направляющей установлены два фотодатчика, закрепленные по высоте на уровне опорной поверхности, и два фотодатчика — на уровне боковины шины, причем выходы фотодатчиков через логические преобразователи сигналов в величины, пропорциональные длине пятна контакта шины и длине шины по хорде, проходящей через ее боковину, подключены к вычислительному устройству, имеющему на выходе устройство индикации результатов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Н 540752, кл. В 60 С 23/ОО,опублик.
1976.
898268 (;Ри23
Составитель А. Глинка
Техред Т. Маточка Кррректор О. Билак
Редактор А.Гулько
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4
Заказ 119 36! 57 Тираж 882 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
