динамометр с гидравлическим люфтомером для диагностирования рулевого управления

Формула изобретения

1. Динамометр с гидравлическим люфтомером для диагностирования рулевого управления, состоящий из цилиндрического корпуса с присоединенным к нему узлом для установки динамометра на обод рулевого колеса, динамометрической рукоятки со шкалой, пружин динамометра, размещенных в корпусе соосно с динамометрической рукояткой с возможностью взаимодействия с нею, шкалы люфтомера, выполненной по дуге окружности в виде двух частей с общим началом отсчета в центре и присоединенной к корпусу, и узла для определения углового положения обода рулевого колеса относительно рулевой колонки в процессе диагностирования, отличающийся тем, что шкала люфтомера размещена на диске, присоединенном к корпусу динамометра в плоскости, параллельной плоскости вращения рулевого колеса, либо под углом к этой плоскости и установленном с возможностью вращения вокруг своей оси, узел для определения углового положения обода рулевого колеса относительно рулевой колонки выполнен в виде гидравлического элемента, представляющего собой герметичную прозрачную ампулу по форме тора, радиус которого значительно превышает радиус диска, полость указанной ампулы заполнена подкрашенной жидкостью с оставленным пузырьком воздуха, при этом ампула совмещена со шкалой на диске.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ампула совмещена со шкалой на диске с возможностью размещения одной части шкалы над ампулой, а другой - под ампулой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к диагностированию транспортных машин, в частности к средствам диагностирования агрегатов, обеспечивающих безопасность движения, и может быть применено при эксплуатации автомобилей и колесных тракторов, а также в приборостроении.

Рулевое управление транспортного средства относится к элементам, обеспечивающим безопасность движения. Общая оценка технического состояния рулевого управления в эксплуатации производится по величине суммарного люфта и по усилию, необходимому для поворота рулевого колеса. Для этого широко используют динамометры-люфтомеры и другие диагностические средства [1,2].

Недостатками указанных электронных устройств является то, что они дорогостоящи и сложны для эксплуатационных условий.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является динамометр-люфтомер модели К-402 для диагностирования рулевого управления, состоящий из цилиндрического корпуса с присоединенным к нему узлом для установки динамометра на обод рулевого колеса; динамометрической рукоятки со шкалой; пружин динамометра, размещенных в корпусе с возможностью взаимодействия с динамометрической рукояткой; шкалы люфтомера, присоединенной к корпусу; узла для определения углового положения обода рулевого колеса относительно рулевой колонки (стрелки, устанавливаемой на рулевую колонку) [3].

Недостатками известной конструкции является то, что она сложна, громоздка и неудобна в эксплуатации. В связи с необходимостью установки динамометра на обод рулевого колеса, а стрелки на рулевую колонку трудоемкость подготовительно-заключительных работ достаточно велика. Кроме того, на некоторых моделях транспортных средств не представляется возможным установить стрелку на рулевую колонку.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных свойств устройства, в частности обеспечение его компактности, удобства при использовании, повышение точности измерения и сокращение трудоемкости диагностирования.

Поставленная задача решена таким образом, что люфтомер скомпонован с динамометром в единый конструктивный блок, имеющий одну точку установки - на обод рулевого колеса. Для этого шкала люфтомера выполнена на диске, присоединенном к корпусу динамометра с возможностью вращения вокруг своей оси. На этом же диске размещен гидравлический элемент для определения углового положения обода рулевого колеса в процессе диагностирования, который может быть выполнен в виде прозрачного кольца или ампулы (тора). В процессе диагностирования после установки нуля путем вращения диска вокруг своей оси поворачивают рулевое колесо из одного крайнего положения в другое. В результате шкала с гидравлическим элементом совершает переносное движение, а уровень жидкости в гидравлическом элементе или пузырек воздуха перемещаются относительно этого элемента и шкалы. По величине перемещения определяют люфт рулевого колеса. Повышение точности измерения обеспечено путем удлинения шкалы за счет ее расположения на диске с большим радиусом, чем радиус диска, а также за счет применения шкалы с противоположно размещенными нулевыми отметками, соответствующими крайнему левому и правому угловому положению обода при измерении люфта рулевого колеса.

На фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6 изображен динамометр с гидравлическим люфтомером для диагностирования рулевого управления. Он состоит из цилиндрического корпуса 4 динамометра с присоединенным к нему узлом для установки на обод рулевого колеса 2 /не показано/; динамометрической рукоятки 3 со шкалой; пружин динамометра, размещенных в корпусе 4 соосно динамометрической рукоятки 3 и с возможностью взаимодействия с нею /не показано/; шкалы 1 люфтомера, выполненной на диске 6, присоединенном к корпусу 4 динамометра в плоскости, параллельной плоскости вращения рулевого колеса либо под углом к ней, и с возможностью вращения на цапфе 7 корпуса 4. Узел для определения углового положения обода рулевого колеса 2 при диагностировании выполнен в виде гидравлического элемента 5, представляющего собой герметичное прозрачное кольцо /фиг. 1, 2/, наполненное наполовину подкрашенной жидкостью и неподвижно присоединено к диску 6 в плоскости шкалы 1 люфтомера или в плоскости, параллельно отстоящей на некоторое расстояние от плоскости шкалы 1. При этом шкала 1 размещена в верхней части /внутри или снаружи кольца/ на половине диска 6 и состоит из двух симметрично расположенных частей /фиг.3/, каждая из которых имеет начало отсчета от уровня жидкости в кольце /фиг.1/. Для удобства измерения кольцо может быть полностью заполнено подкрашенной жидкостью и в его полости оставлен пузырек 8 воздуха /фиг.4/. При этом шкала 1 размещена на некоторой верхней части диска 6 /например, на половине диска 6, как показано на фиг.4/ и состоит из двух симметрично расположенных частей с общим началом отсчета от центра пузырька 8, размещенного в верхней части и являющегося точкой, через которую проходит ось симметрии. Для повышения точности измерения гидравлический элемент 5 выполнен в виде прозрачной ампулы, представляющей собой тор, радиус которого значительно превышает радиус диска 6 /фиг.5/. При этом ампула совмещена со шкалой 1 на диске 6, состоящей из двух симметрично расположенных частей с общим началом отсчета от пузырька 8. Для повышения точности измерения одна часть шкалы 1 размещена над ампулой 5 /фиг.6/, например, с началом отсчета справа налево, другая - под ампулой с отсчетом слева направо.

Диагностирование рулевого управления осуществляют следующим образом. Вывешивают передний мост, например автомобиля, и устанавливают колеса в положение прямолинейного движения. В нижней точке обода рулевого колеса 2 закрепляют предлагаемое устройство так, чтобы плоскость диска 6 была параллельной плоскости вращения указанного обода. Проверяют силу трения в элементах рулевого управления поворачиванием рулевого колеса 2 за динамометрическую рукоятку 3 из одного крайнего положения в другое. При наличии гидроусилителя рулевого управления силу трения проверяют при опущенных колесах и при работе двигателя на средней частоте вращения коленчатого вала. Замеряют люфт рулевого колеса 2. Для этого поворачивают рулевое колесо сначала, например влево, прикладывая к динамометру усилие 1 кГ, и в этом положении устанавливают нуль на люфтомере, вращая диск 6 на цапфе 7. Если люфтомер оборудован кольцом, наполовину заполненным жидкостью /фиг. 1, 2, 3/, то уровень жидкости в кольце совмещают с нулевыми отметками шкалы 1. Если гидравлический элемент 5 люфтомера выполнен в виде кольца или ампулы с пузырьком 8 /фиг. 4, 5/, то центр указанного пузырька совмещают с нулевой отметкой шкалы 1. Если люфтомер оборудован ампулой и шкалой с противоположно размещенными нулевыми отметками /фиг. 6/, то пузырек воздуха после поворота рулевого колеса влево совмещают с нулевой отметкой шкалы 1, размещенной под ампулой. Если рулевое колесо предварительно было повернуто не влево, а вправо, то пузырек 8 совмещают соответственно с нулевой отметкой шкалы 1, размещенной над ампулой. После этого поворачивают рулевое колесо 2 в противоположном направлении, прикладывая к динамометрической рукоятке 3 такое же усилие. При этом шкала 1 с гидравлическим элементом 5 совершает переносное движение, а уровень жидкости в нем или пузырек 8 воздуха перемещаются относительно этого элемента и шкалы. По величине перемещения /по положению уровня жидкости или пузырька 8 относительно шкалы 1/ определяют люфт рулевого колеса. Снимают с рулевого колеса устройство: диагностирование завершено.

Предлагаемое устройство компактно, удобно при использовании, имеет повышенную точность измерения люфта рулевого колеса и позволяет сократить трудоемкость диагностирования. Это обусловлено тем, что для определения углового положения обода рулевого колеса в процессе диагностирования применен прозрачный гидравлический элемент, который может быть выполнен в виде заполненного жидкостью кольца или ампулы по форме тора. Гидравлический элемент со шкалой размещен на диске, соединенном подвижно с корпусом динамометра. В результате люфтомер скомпанован с динамометром в единый конструктивный блок, имеющий одну точку установки при диагностировании. Повышение точности измерения люфта рулевого колеса обеспечено за счет размещения шкалы на диске с большим радиусом, чем радиус диска, а также за счет применения шкалы с противоположно размещенными нулевыми отметками.

Источники информации, принятые во внимание:

1. А.с. СССР N 1661613, G 01 M 17/06, 18.04.89.

2. А.с. СССР N 1640573, G 01 M 17/06, 05.12.88.

3. Аринин И.Н. Диагностирование технического состояния автомобиля. -М.: Транспорт, 1978, с. 114-117 - прототип.