Тормозные стенды силового типа

 

     Наибольшее распространение получили в настоящее время тормозные стенды силового типа.

Так же, как и инерционные, они выполнены в виде двух пар роликов, соединённых цепными передачами.

Каждая пара роликов имеет автономный привод отсоединённого с ним жёстким валом электродвигателя мощностью 4 - 13 кВт с встроенным редуктором (мотор-редуктором).

Вследствие использования редукторов планетарного типа обеспечивается невысокая скорость вращения роликов при испытании тормозов, соответствующая 2 - 4 км/ч скорости автомобиля. На роликах стенда нанесена насечка или специальное асфальтобетонное покрытие, обеспечивающее стабильность сцепления колёс с роликами. Блоки роликов установлены в общей раме. Стенды укомплектованы датчиком силы на тормозной педали (педаметр) и обеспечивают возможность определения максимальной тормозной силы и запись графика и времени срабатывания тормозного привода.

Преимуществом тормозных стендов силового типа является их достаточно высокая точность, а низкая скорость вращения роликов при испытании тормозов определяет их высокую технологичность. К недостаткам стендов относятся их металлоёмкость и энергоёмкость наиболее удобны эти стенды при проведении операционного контроля, когда с их использованием определяется эффективность тормозов, проводятся при необходимости регулировочные работы и повторной проверкой оценивается качество выполненных регулировок.

Тихоходные силовые стенды несколько дешевле. В стране производят следующие модели: К-208, КИ-4998, ТС-1, ТС-2. При проверке на силовых стендах регистрируются время срабатывания тормозов и тормозная сила на каждом колесе. На силовых стендах нельзя выявить неисправности, которые проявляются при нагреве тормозов. Силовые стенды нечувствительны к снижению площади контакта накладки с барабаном. Поэтому не следует ограничиваться проверкой на силовом стенде тормозов автомобилей, которые работают в горах и больших городах, особенно автобусов. На силовых стендах нельзя проверять тормоза-замедлители, которые начинают эффективно работать при скоростях 30 км/ч и выше (КамАЗ, ЗИЛ-133 ГЯ). Эту проверку можно выполнять на инерционном, комбинированном или тяговом стенде.

Устройство и принцип действия стендов рассмотрим на примере устройства силового стенда модели КИ-4998, предназначенного для проверки тормозных систем грузовых автомобилей типа ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ и прицепов путём определения следующих параметров:

- тормозной силы на каждом колесе;

- одновременности срабатывания тормозов колёс одной оси;

- времени срабатывания тормозного привода;

- силы на тормозной педали.

Стенд КИ-4998 состоит из следующих элементов:

- левого и правого блоков роликов;

- редуктора;

- цепной передачи с натяжным роликом;

- муфты втулочно-пальцевой;

- нагрузочного и тарировочного устройств;

- подъёмника пневматического с кнопочным выключателем;

- следящего ролика с тахогенератором;

- аппаратного шкафа.

Стенд обеспечивается запасным инструментом и приспособлениями для разборки и сборки стенда и инструкцией завода-изготовителя.

Стенд имеет два блока роликов – правый и левый, одинаковых по конструкции.

 

 Блок роликов состоит из сварной рамы, ведущего и ведомого рифлёных роликов, балансирного электродвигателя, редуктора, цепной передачи, упругой муфты, подъёмника, нагрузочного и тарировочного устройств и отбойных роликов. Электродвигатель установлен на раме в двух подшипниках.

После того как автомобиль с помощью подъёмника с пневматическим приводом будет установлен колёсами на ролики стенда, включается электродвигатель стенда. Крутящий момент от вала электродвигателя через цепную передачу, редуктор и упругую муфту передаётся на передний ведущий ролик, а затем через цепную передачу с натяжным устройством – на второй ролик.

После того как колёса автомобиля получат от роликов нужную скорость вращения, нажатием на педаль привода приводят в действие тормоза.

Сила торможения от колёс автомобиля передаётся роликам, а затем электродвигателю, а от него через рычажную систему – гидроэлектрическому устройству, которое состоит из нагрузочного механизма и датчика давления.

Через гидроэлектрическое устройство тормозной момент фиксируется на пульте управления стенда.

На стенде применяется редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый горизонтальный с передаточным отношением 20 и предназначен для передачи крутящего момента от валика балансирного электродвигателя через цепную передачу и упругую втулочно-пальцевую муфту на передний ведущий барабан. Редуктор снижает частоту вращения с 1440 до 72 мин^-1.

Муфта втулочно-пальцевая состоит из двух фланцевых полумуфт. В одной из них закреплены стальные пальцы, на которые надеты резиновые втулки. В диске второй полумуфты имеются круглые отверстия, куда входят пальцы с втулками. Крепятся полумуфты на валах шпонками.

Пневматический подъёмник обеспечивает свободный заезд и съезд автомобиля с роликов стенда. Он установлен между ведущим и ведомым роликами. Подъёмник двустороннего действия обеспечивает подъём груза массой до 1,6 т при давлении воздуха в системе 0,6 МПа. Управление работой подъёмника осуществляется кнопками, расположенными на пульте управления.

Следящая система предназначена для сигнализации момента начала пробуксовки колёс автомобиля, и для отключения тяговых двигателей блоков роликов при блокировке колёс. Следящая система состоит из роликов, датчиков оборотов роликов (тахогенераторов), электрического блока и сигнальных ламп.

Следящий ролик находится между беговыми роликами, укреплён на рычажной подвеске площадки, которая крепится к штокам цилиндров пневмоподъёмника и прижимается к колёсам автомобиля двумя пружинами. На конце следящего ролика установлен тахогенератор. Следящий ролик получает вращение от колёс автомобиля, а тахогенераторы вырабатывают при этом переменный трёхфазный ток.

При частоте вращения беговых барабанов и следящего роликов порядка 288 мин^-1, что соответствует скорости 4 км/ч, ток поступает в тяговые двигатели. При торможении колёс автомобиля частота вращения следящего ролика уменьшается до 280 мин^-1, происходит загорание сигнальных ламп на пульте управления, что свидетельствует о начале пробуксовки колёс. При дальнейшем торможении частота вращения следящих роликов падает, и при 200 мин^-1 напряжение тока уменьшается, якорь реле размыкаются, что приводит к выключению электродвигателей.

Возникающий в результате торможения колеса автомобиля реактивный момент на корпусе электродвигателя с помощью рычага, закреплённого на его корпусе, и тяги воспринимается нагрузочным устройством.

Нагрузочное устройство состоит из главного тормозного цилиндра грузового автомобиля, датчика давления, рычага, соединённого с корпусом электродвигателя, и штока. При торможении шток, связанный с рычагом, закреплённом на корпусе электродвигателя, перемещает поршень в главном тормозном цилиндре. После того как поршень перекроет калиброванное отверстие, давление жидкости в цилиндре возрастает, и начинает воздействовать на гофрированную мембрану датчика давления МД-10Т. Избыточное давление действует на малогабаритную гофрированную мембрану, которая под давлением деформируется. Деформация передаётся на шток. Шток через рычаг поворачивает щёткодержатель и перемещает скользящий контакт по потенциометру. Каждому значению давления будет соответствовать определённое положение скользящих контактов относительно потенциометра, а, следовательно, и выходное относительное сопротивление. Тормозная сила (реактивный момент) датчиком давления преобразуется в электрический сигнал.

Современные стенды для проверки тормозной системы автомобилей оснащаются персональными компьютерами, например, монитором 17 дюймов, струйным принтером для распечатки результатов.

Имеется возможность подключения большого спектра дополнительного оборудования, объединенного в единую диагностическую линию. Компьютер подключается к компьютерной сети для передачи информации.

Результаты измерений наглядно представляются в форме графиков и числовых значений, с возможностью распечатки результатов и ведения базы (сохранения проведенных регулировок).

Система автоматически сравнивает результаты измерений с граничными значениями в соответствии с действующей нормативно технической документацией. Конструкция стенда обеспечивает автоматический запуск вращения роликов при заезде автомобиля (выполняется с небольшой задержкой в целях безопасности). При достижении максимальных тормозных сил происходит блокировка роликов. По окончании теста происходит автоматическое выключение привода роликов. Также автоматически отключаются ролики в случае проскальзывания колеса с повторным автоматическим запуском. По окончании теста осуществляется «помощь» автомобилю для облегчения выезда с роликового агрегата (за счет включения вращения роликов).

 Зная полную массу автомобиля, находят процентное отношение тормозной силы автомобиля в зависимости от его массы:

а = 100 · F/G_а ,

где F – тормозная сила автомобиля, Н;

  G_а – масса автомобиля, кг.

Оценочными показателями состояния тормозной системы автомобиля являются следующие значения процентного отношения общей тормозной силы к массе автомобиля:

- меньше 30 – неудовлетворительное;

- больше 30 – удовлетворительное;

- больше или равно 40 – хорошее;

- больше или равно 45 - 50 – безупречное.

В настоящее время в практике диагностирования технического состояния широко используются автоматизированные линии для одновременной проверки эффективности тормозных систем и технического состояния автомобиля в целом (линии технического контроля автомобилей).

Методы проверки полностью соответствуют ГОСТ Р 51709-2001. Большой типаж данного вида оборудования выпускает ЗАО «ГАРО-Трейд», используя импортную комплектацию.

Стандартный комплект поставки включает в себя:

- роликовый тормозной стенд для проверки всех тормозных систем (покрытие роликов из спецполимера), тормозной эффективности каждого колеса, разности тормозных сил колес одной оси, овальность тормозных барабанов; стенд обеспечивает возможность проверять полноприводные автомобили (за счет вращения правого и левого блока роликов в разном направлении); встроенное взвешивающее устройство дает возможность вычисления тормозной эффективности автомобиля;

- центральный модуль: компьютер (программная среда WINDOWS, монитор 19дюймов (разрешение SVGA), цветной принтер, манипулятор «trackball», клавиатура). Пульт дистанционного управления стендом (через радиоканал).

- возможность вносить в программу результаты визуального осмотра транспортного средства;

- устройство для определения силы на педали тормоза и адаптер для измерения силы на рычаге стояночного тормоза.

Линия контроля может иметь дополнительные приспособления:

- «пластина» для измерения величины бокового увода автомобиля;

- дополнительный ЖК дисплей для работы из кабины автомобиля;

- газоанализатор, дымомер, прибор для проверки света фар;

- прибор контроля люфта рулевого управления;

- измеритель светопропускания стекол (легковые автомобили).

В состав линии входят: шкаф управления, тормозные барабаны с весами, компьютер с клавиатурой, комплект дооснащения с газоанализатором, дымомером, модулем измерения характеристик двигателя, прибор проверки и регулировки света фар.

Дополнительное оборудование: тестер увода колеса; тестер подвески; комплект для полноприводных автомобилей; датчик силы на педали - ПДУ инфракрасный; модуль для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя (бензин / дизель); адаптер первичной цепи зажигания; датчик температуры; принтер цветной PDR 217; кабель связи для принтера.

Универсальный роликовый стенд для проверки тормозных систем грузовых и легковых автомобилей фирмы «NUSSBAUM» (Германия) имеет удобный съезд автомобиля и безопасен при эксплуатации благодаря самотормозящемуся приводу. Все поверхности оцинкованы, моторы выполнены во влагозащищенном исполнении (IP54). Тензометрические датчики обеспечивают точность измерений.

Компактный тормозной стенд обеспечивает надежное тестирование трения качения, овальности, тормозных усилий и удельной тормозной силы. Допустимая нагрузка на ось 13 т и для колес размером до 1400 мм. Возможно подключение к персональному компьютеру.

Значительно расширяющие возможности стенда является программное обеспечение для передачи данных в ПК. Выбор транспортного средства для проверки производится одним щелчком мыши на экране монитора, указывая на вид транспортного средства: мотоцикл, грузовой автомобиль или легковой автомобиль.

Программа стенда позволяет интегрировать тормозной стенд в любую локальную сеть предприятия и в различные международные сети, такие как ASA или MCTC-NET. Различные формы представления информации позволяют точно локализовать неисправность тормозной системы. Функция сохранения результатов дает возможность ведения базы данных клиентов и результатов измерений, что в свою очередь позволяет прогнозировать состояние тормозной системы автомобиля методом последовательного сравнения результатов.

В комплектацию стенда входят: стенд 13 т с аналоговым индикаторным таблом; скорость вращения роликов 2,5 км/ч; перекрытие левое и правое (при монтаже на осмотровой канаве); шкаф управления (компьютер, мышь, 17 дюймовый монитор, принтер, программное обеспечение - NTS - для поверки мотоцикла, грузового и легкового автомобиля; кабели связи; инфракрасный пульт дистанционного управления).

Роликовый тормозной стенд «IW2 Euro-Profi» фирмы «МАНА» (Германия) предназначен для проверки эффективности рабочей и стояночной тормозной систему автомобиля. На стенде возможно измерение следующих параметров: текущих и максимальных тормозных сил на колесах; неравномерности тормозных сил; силы при прокручивании незаторможенных колес; овальности тормозных барабанов (оценивается по разности сил при прокручивании колеса за один оборот); силы на педали тормоза и рычаге стояночной тормозной системы (необходимы дополнительные аксессуары).

Платформенный стенд фирмы «HUNTER» (США)позволяет производить компьютеризированное тестирование тормозной системы, подвески и «развал-схождения» колес автомобиля. Стенд позволяет в течение трехминутного теста найти варианты необходимого сервисного обслуживания; проводит измерения всех компонентов автомобиля в условиях, максимально приближенных к реальному положению на дороге; понятные результаты измерений отображаются на экране монитора; принтерные распечатки, фотографии и рисунки по соответствующей спецификации автомобиля помогают оценить его техническое состояние.

Тормозной стенд фирмы «HOFMAN» (Германия) Тормозной стенд платформенного вида, включает в себя четыре измерительные платформы, по 2000 мм длиной, информационный дисплей показывающей тормозные силы для правой и левой стороны и разницу между ними (для обычного и ручного тормозов). Измерение проводится за две остановки автомобиля. На стенде возможно тестирование 2WD и 4WD автомобилей, а так же мотоциклов. Максимальная нагрузка на ось 4000 кг. Выпускается для заглубленного монтажа (глубина 50 мм), в комплекте есть 15 м кабеля.

Тормозной стенд для экспресс-диагностирования площадочного типа фирмы «НЕКА» (Германия).

Стенды фирмы «HEKA» предназначены для динамической проверки за 30 с тормозной системы (рабочей и стояночной), определения суммарного схождения колес и оценки эффективности подвески автомобилей (включая полноприводные) массой до 4-х т. Стенды являются идеальным решением для оценки технического состояния тормозов и подвески автомобилей на этапе приемки в ремонт. Стенды прошли сертификацию и русификацию.

Потребляемая мощность не превышает 40 Вт при напряжении 220 В.

На стенде производится: диагностика тормозов, схождение колес, проверка подвески. Проверка осуществляется за 2 - 3 остановки в зависимости от вида диагностики.

 Тормозной стенд «МАНА» (Германия) осуществляет диагностику и ремонт тормозных систем автомобилей.

Линия технического диагностирования фирмы «MAHA» (линии ЛТК) проверяет состояние легковых, грузовых автомобилей, автобусов и мотоциклов с нагрузкой на ось до 18 т – это мобильные и стационарные, силовые роликовые тормозные стенды, мощностные стенды, стенды контроля подвески и рулевого управления. Продукция немецкого концерна «MAHA» или Maschinenbau Haldenwang» одобрена и рекомендована для ГИБДД РФ, вся продукция сертифицирована в России.

Линия инструментального контроля фирмы «BEISSBARTH» модели SL 680 позволяет проверять техническое состояние легковых автомобилей с колесной формулой 4Х4 с функцией поиска шумов при скорости вращения роликов 2,7 км/ч.

Диагностическая линия для автомобилей общей массой до 4 т, объединяющая в себе, стенд для проверки тормозных сил с комплектом приборов для проверки автомобилей 4WD, тестер для проверки подвески с функцией поиска шумов и тестер бокового увода «экспресс-схождение».

Ширина колеи диагностируемого автомобиля 800 - 2200 мм. В центральном модуле установлен современный мультимедийным персональный компьютер c 17 дюймовым монитором и программным обеспечением для проведения тестов. Через встроенный интерфейс BNET компьютер получает информацию от исполнительных устройств. Все исполнительные устройства оборудованы встроенной электроникой.

Оператор управляет системой через дистанционное управление на ИК лучах и активизирует один из наиболее подходящих вариантов испытаний.

«Testline-менеджер» позволяет индивидуально выбрать процедуру проверки (измерение на любом из измерительных устройств или суперавтоматическую программу для проведения комплексного теста). Программу можно вызвать с помощью ПДУ не выходя из автомобиля. Оценка результата измерений отображается в виде цветных диаграмм с числовыми значениями в зависимости от предельно допустимых значений. Текстовые сообщения сообщают оператору о недостатках транспортного средства.

Полностью гальванизированная рама роликовой группы в закрытом компактном корпусе. Роликовая группа BF 640 имеет высококачественное покрытие роликов. Скорость проверки 2,7 км/ч. Приводные двигатели 2×3,7 кВт.

Тестер подвески SA 600 работает по системе EUSAMA . Два электрических двигателя по 2,7 кВт каждый, с эксцентриситетом, который создает амплитуду пластины 12 мм в вертикальной плоскости. В тестер подвески встроено взвешивающее устройство. Тестер бокового увода ST 600 состоит из рамы и подвижной пластины, которая замеряет отклонение от прямолинейного движения оси. В стандартную комплектацию входит: комплект программного обеспечения «ASA-Network» и «Beissbarth BNET», позволяющие объединять различные устройства в единую сеть.