Дипломная работа: Инструментальное и методологическое обеспечение экспериментальных исследований рулевого управления автотранспортных средств

3. Выполнить полный факторный эксперимент «24» для построения интерполяционной формулы, описывающей изменение смещений в РП.

4. Экспериментальным путём определить значимость влияния зазоров в отдельных сопряжениях рулевого привода на формирование суммарного люфта рулевого колеса.

5. Разработать оборудование для оценки эксплуатационного состояния рулевого привода легковых автомобилей базовых моделей.

Этап III- дорожные исследования смещений в кинематической цепи рулевого привода в зависимости от характера силового нагружения и стабилизирующих моментов на колёсах передней оси легковых автомобилей в различных режимах движения. Задачи исследования:

1. Определить усилие в каждой половине рулевого привода автомобилей с независимой передней подвеской по деформации поворотных рычагов цапф передней оси в различных режимах движения и торможения.

2. Одновременно определить смещение в кинематической цепи рулевого привода и относительное смещение элементов крайних рулевых шарниров боковых рулевых тяг.

3. Определить амплитуду и частоту колебаний шарового пальца в наконечнике рулевой тяги при прямолинейном движении автомобиля.

4. Установить характер изменения критерия качества рулевого привода в различных режимах движения и оценить его влияние на изменение рассматриваемых эксплуатационных свойств автомобилей.

5. Разработать метод измерения относительного смещения в кинематической цепи рулевого привода и относительного смещения элементов рулевых шарниров в различных режимах движения и торможения.

Этап IV- сравнительные исследования экипированного для дорожных испытаний автомобиля на стенде для оценки, эксплуатационного состояния рулевого управления легковых автомобилей.

Выполнены с целью обоснования режимов оценки эксплуатационного состояния» РП, исследования влияния наводки и др. факторов на точность и достоверность дорожных испытаний.

Экспериментальные исследования выполнялись на базе областного производственного объединения «Ростоблавтотехобслуживание», Шахтинской СТОА и Красносельском ГПАТП, где, впоследствии, разработанные оборудование и методика были внедрены.

2. Методика и оборудование для лабораторных и стендовых исследований рулевого привода и шарниров рулевых тяг

Известные устройства для оценки технического состояния рулевого привода автомобилей, содержащие силовой цилиндр для создания усилия на управляемом колесе и датчик положения штока цилиндра, не позволяют получить зависимость перемещения деталей рулевого привода от усилия между управляемыми колёсами.

Отсюда следует малое число контролируемых параметров, невозможность оценки раздельно величины люфтов и деформации в сопряжениях РП, а также соотношения углов поворота управляемых колёс при силовом замыкании в сопряжениях РП.

Для осуществления силового способа оценки эксплуатационного состояния рулевого привода было сконструировано устройство, содержащее силовой пневмоцилиндр для создания усилия между дисками управляемых колёс и датчик положения подвижного штока пневмоцилиндра.

При этом с целью повышения точности и достоверности оценки состояния РП, а также увеличения числа контролируемых параметров, устройство снабжено наконечниками, установленными на корпусе и штоке силового пневмоцилиндра, дисками для упора в обод управляемых колёс, соединёнными посредством шаровых шарниров с соответствующими наконечниками, и установленным на корпусе силового пневмоцилиндра дополнительным пневмоцилиндром, полость которого через обратный клапан сообщена с полостью указанного силового цилиндра, при этом упомянутый датчик положения связан с двухкоординатным самописцем, имеющим связь с подвижным штоком дополнительного цилиндра.

Устройство для оценки эксплуатационного состояния рулевого привода (рис.1) содержит силовой пневмоцилиндр, имеющий корпус I и два штока: подвижный2, перемещающийся в направляющей втулке3, и неподвижный 4. закреплённый во втулке 5 штифтом 6. На концах штоков 2 и 4 установлены наконечники 7, закреплённые резьбовыми штифтами 8.

В обоих наконечниках резьбовыми штифтами 9 подвижно фиксируются специальные шаровые пальцы 10, ввёрнутые в резьбовые отверстия, выполненные в дисках II, прижимая к ним пружинные зажимы 12, фиксирующие устройство на ободах дисков управляемых колёс автомобиля.

На другом конце подвижного штока 2 штифтом 13 закреплён поршень 14, на котором между шайбами 15 установлены резиновые манжеты 16, сжимаемые гайками 17 с возможностью регулирования усилия прижатия манжет к стенкам силового пневмоцилиндра. Внутри корпуса I на подвижном штоке 2 установлена возвратная пружина 18 для стабильности измерений,

Бесштоковая полость силового пневмоцилиндра 1 с помощью шланга 19 и штуцера 20 соединена с источником сжатого воздуха. Через обратный клапан, состоящий из шарика 21 и пружины 22, бесштоковая полость дополнительного пневмоцилиндра соединена с источником сжатого воздуха посредством штуцера 23 и шланга 24. Дополнительный пневмоцилиндр 25 закреплён на корпусе 1 зажимом 26 и имеет шток 27, перемещающийся в направляющей втулке 28, имеющий поршень с манжетой 29.

Двухкоординатный самописец содержит пластину 30, на которой с возможностью замены крепится лист миллиметровой бумаги, и двуплечий рычаг 31, шарнирно установленный на корпусе I при помощи кронштейна 32. На концах плеч рычага 31 закреплены вилки, одна из которых перемещает специальный рейсфейдер 33, а вторая подпружинена и кинематически связана с кольцом 36, которое фиксируется в момент измерения на подвижном штоке 2. Пружины 37 и 38 служат для компенсации и регистрации давления воздуха, возврата штока 27 после измерения.

Рис.1. Устройство для оценки эксплуатационного состояния РП

3. Методика лабораторного исследования рулевого привода

Устройство для оценки эксплуатационного состояния рулевого привода фиксировалось при помощи дисков 11 (рис. 1) зажимами 12 на ободах дисков управляемых колёс, установленных на поворотные площадки, на высоте рулевого привода впереди передней оси. Сжатый воздух из ресивера направлялся в бесштоковую полость силового пневмоцилиндра, создавая усилие между внутренними сторонами дисков управляемых колёс.

Предварительно, такое же по величине усилие создавалось между дисками УК и сзади передней оси с целью обеспечения однозначности и достоверности результатов измерения. Причём диаметр силового пневмоцилиндра подобран так, что давление 0,1 МПа соответствует усилию в РП 10 даН.

Под действием создаваемого усилия рулевой привод деформировался и шток 2 перемещался, приводя в движение фиксируемое во время измерения кольцо 35 и с помощью вильчатого наконечника двуплечий рычаг 31. При этом перемещение рейсфейдера 33 по направляющей 34 пропорционально приращению расстояния между дисками УК.

Одновременно сжатый воздух через обратный клапан 21 поступал в бесштоковую полость регистратора усилия в РП - дополнительного пневмоцилиндра 2 При этом перемещение штока 27 и связанной с ним пластины 30 с закреплённой миллиметровой бумагой пропорционально усилию, создаваемому силовым пневмоцилиндром между дисками УК.