Содержание
1. Экспериментальное исследование характеристик и состояния рулевого привода легковых автомобилей
2. Методика и оборудование для лабораторных и стендовых исследований рулевого привода и шарниров рулевых тяг
3. Методика лабораторного исследования рулевого привода
4. Конструкция стенда для оценки технического состояния рулевого управления легковых автомобилей
5. Методика выполнения стендовых исследований эксплуатационного состояния рулевого управления автомобилей
6. Методика проведения дорожных испытаний
6.1 Методика измерения смещений в кинематической цепи рулевого привода и в шарнирах рулевых тяг при движении автомобиля
6.2 Измерительно-регистрирующая аппаратура
7. Полный факторный эксперимент –«24 »
8. Анализ результатов экспериментальных исследований
8.1 Результаты лабораторных исследований характеристик и состояния рулевого привода и шарниров рулевых тяг
8.2 Результаты стендовых исследований эксплуатационного состояния рулевого привода легковых автомобилей
8.3 Результаты дорожных и сравнительных исследований характеристик и состояния рулевого привода
9. Диаграммы составляющих угла свободного хода рулевого колеса
Библиографический список
1. Экспериментальное исследование характеристики состояния рулевого привода легковых автомобилей
Экспериментальные исследования характеристик и состояния рулевого привода выполнены с целью определения величин параметров, необходимых для проведения и подтверждения выводов теоретических исследований рабочих процессов в рулевом приводе, а также их использования при моделировании на ЭВМ процессов изменения эксплуатационного состояния РП и его влияния на изменение эксплуатационных свойств.
В качестве объекта экспериментальных исследований использовались рулевые приводы серийных легковых автомобилей среднего и малого классов с независимыми передними подвесками базовых моделей ВАЗ, по которым накоплен необходимый статистический материал. Испытуемые автомобили были укомплектованы согласно заводским стандартам, а регулировочные характеристики поддерживались в пределах нормативных требований.
Результаты экспериментальных исследований, кроме того, были использованы при разработке и внедрении оборудования для оценки эксплуатационного состояния рулевого привода и методики оптимизации параметров рулевого управления по критериям эксплуатационных свойств автомобиля.
Программой предусматривалось выполнение экспериментальных исследований в четыре этапа, включая лабораторные и стендовые исследования, а также дорожные испытания экипированного автомобиля и сравнительные исследования этого автомобиля на стенде.
Этап I - лабораторные исследования характеристик и состояния рулевого привода, а также параметров эксплуатационного состояния шарниров рулевых тяг легковых автомобилей. Задачи исследования:
1. Экспериментальным путём определить отдельно упругую деформацию (обратимые смещения) и зазоры (необратимые смещения) в подвижных сопряжениях рулевого привода.
2. Определить гистерезисные характеристики смещений в кинематической цепи рулевого привода.
3. Определить: относительные смещения элементов рулевых шарниров в радиальном и осевом направлении; осевое усилие пружины шарниров; момент сопротивления шарового пальца повороту; стабильность момента сопротивления шарового пальца повороту.
4. Выполнить дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализы для статистических рядов рулевых приводов автомобилей, новых и снятых с эксплуатации рулевых шарниров.
5. Разработать оборудование для измерения названных величин.
Этап II - стендовые исследования эксплуатационного состояния рулевого привода легковых автомобилей и режимов его оценки в зависимости от величины и характера нагружения. Задачи исследования:
1. Исследовать характер изменения критерия качества рулевого привода от силового нагружения для различных моделей автомобилей.
2. Выполнить дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализы для определения характера и тесноты связей между параметрами, характеризующими эксплуатационное состояние рулевого привода.
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.