ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 29-001-01

Результат выполнения НИР.

Стенд состоит из двух приводов - силового (для вращения колес) и следящего (для измерения углов схождения или развала методом уравновешивания).

Силовой привод содержит двигатель М1, вал которого через кинематическую передачу подключен к колесу. Эта кинематическая передача может разного типа и обычно содержит на выходе два барабана, на которые устанавливается колесо, и через них вращение от двигателя передается колесу. С учетом режимов работы электропривода можно сделать вывод, что вид кинематической передачи не влияет на характеристики электропривода, существенные для данного рассмотрения, и поэтому на рисунке система кинематики заменена неким эквивалентным редуктором Р1, передаточное число которого должно рассчитываться с учетом конкретного привода. В качестве двигателя могут использоваться как двигатели постоянного тока, так и асинхронные короткозамкнутые.

Рис. Стенд для контроля углов установки управляемых колес автомобиля

Следящий привод содержит двигатель постоянного тока М2 с прецизионным редуктором Р2 (последовательно соединенные зубчатая и волновая передачи), на выходном валу которого находятся прецизионный датчик положения. Информация с этого датчика является выходной и представляет собой данные об измеряемом угле схождения (развала) колес, а для управления приводом не используется. Датчиком обратной связи служит измеритель рассогласования оригинальной конструкции, содержащий поворотную вилку, ролик, пружины и оптоизмерители перемещения на свето- и фотодиодах.

Измеритель рассогласования работает следующим образом. Ролик прижимается к колесу: для измерения угла развала колес - к передней части протектора, а для измерения угла схождения - к нижней части протектора. Необходимо, чтобы сила прижатия ролика к колесу была направлена к центру колеса строго горизонтально (при измерении угла развала) или строго вертикально (при измерении угла схождения). Колесо раскручивается силовым приводом, и это вращение фрикционно передается ролику. Ролик имеет возможность свободно перемещатся вправо и влево по оси, так как закреплен в подшипниках скольжения.

В случае отсутствия угла рассогласования плоскость колеса оказывается строго перпендикулярной оси ролика. Ролик вращается в подшипниках скольжения, но его осевое перемещение отсутствует. Если угол рассогласования есть, то начинается перемещение ролика вбок (в сторону, куда повернуто колесо, например, вправо). При этом соответствующая пружина (например, правая) начинает сжиматься и создаёт всё увеличивающееся сопротивление осевому движению ролика. Это движение измеряется с помощью оптоизмерителей, и соответствующий сигнал поступает в следящий привод в качестве сигнала рассогласования. Двигатель М2 начинает вращать поворотную вилку таким образом, чтобы свести рассогласование к нулю. В результате ось ролика стремится стать параллельной оси вращения колеса (и перпендикулярно его плоскости), и угол разсогласоваия начинает уменьшаться, а ролик вначале прекращает перемещаться вдоль оси, а затем движется в обратном осевом направлении (например, влево). Сигнал рассогласования, который идет с оптоизмерителей в следящий привод, уменьшается. Уменьшается и натяжение пружины - ролик стремится вернуться в нейтральное положение.

В конечном счете следящий привод устанавливает всю систему в положение, когда угол разсогласования равен нулю, но при этом поворотная вилка оказывается повернутой на угол, равный исходному углу рассогласования колес. Информация об этом угле снимается с датчика положения на выходе редуктора Р2.