Тормозной стенд: виды, характеристики, принцип работы. Стенд для проверки тормозной системы автомобилей

Тормозная система автомобиля представляет собой сложный комплекс узлов и агрегатов, обеспечивающих одну из самых ответственных функций – своевременную остановку движения. Поэтому диагностика тормозов имеет большое значение в процессе эксплуатации транспортного средства. Подручными средствами в гаражных условиях выполнить качественную проверку данной системы не получится в силу технических ограничений. Но грамотное использование тормозного стенда позволит не только выявить очевидные неисправности устройства, но и произвести ремонт с заменой отдельных компонентов.

Общая конструкция стенда

Большинство моделей данного оборудования выполняются в виде платформенной базы с функциональными компонентами, электротехнической основой и цифровыми средствами контроля рабочего процесса. Конструкцию формируют металлические панели, удерживающие площадку для стоянки транспортного средства. Движение в наиболее распространенных барабанных моделях обеспечивает роликовая установка. Функциональные компоненты представляют собой стойку управления, светофор, комплекс датчиков, регулирующие положение штативы и программное обеспечение. В качестве опционального дополнения некоторые изготовители предлагают снабжать тормозной стенд аппаратами для создания отчетов (печатающие устройства), фундаментным каркасом, ограждающими конструкциями, информационными табло и другими приспособлениями. Специалисты в этом плане рекомендуют основное внимание уделять средствам, повышающим эргономику обращения с оборудованием.

Основные характеристики стенда

При выборе в первую очередь внимание уделяется параметрам конструкции. В частности, средние габариты составляют 3000 х 700 мм – соответственно, размеры по длине и ширине. Стойки управления имеют 600 х 400 мм в тех же параметрах, а также более 1000 мм по высоте. Далее определяется подходящая грузоподъемность. Сам по себе стенд для проверки тормозной системы автомобилей весит около 1 т, но в зависимости от модели может выдерживать груз до 10 т. То есть некоторые конструкции позволяют обслуживать и легковушки, и небольшие грузовики. Скорость движения обычно варьируется в пределах 2-4 км/ч – эти показатели можно рассматривать как начальную скорость торможения, имитируемую на платформе.

Не менее важен и спектр величин усилия на каждом колесе при обслуживании тормозным стендом. Характеристику по этому показателю можно представить так: 0-25 кН с погрешностью 3-5 %. Поскольку современные стенды работают с электротехническими аппаратами диагностики, следует продумать и оптимальное напряжение. Крупноформатные площадки для автосервисов подключаются к трехфазным сетям на 380 В, но если подбирается специализированный стенд для легковушки, то с большей вероятностью можно будет ограничиться линией на 220 В.

Принцип работы

После установки автомобиля на площадке оператор запускает оборудование. Далее в процесс включаются тензорезисторные датчики, которые фиксируют показатели реактивных моментов торможения. Регистрация усилия происходит на фоне поступления электрического сигнала, возникающего от мотора-редуктора. Пример действия системы можно продемонстрировать на роликовом агрегате. Как работает тормозной стенд этого типа? В ходе проскальзывания шин по барабанным установкам происходит отключение электропривода платформы, если момент противодействия колеса обеспечит нужное усилие. Если диски покажут установленные ранее значения проскальзывания, оба ролика на оси отключатся.

Важно отметить, что колеса могут проверяться в разных условиях. Как и на практике эксплуатации машины, поверхность контакта может быть сухой, мокрой или скользкой. Для каждого состояния роликовой поверхности присваиваются определенные показатели нормативов, при которых диски должны дать оптимальное тормозное усилие. Конкретные значения для гидравлических и пневматических систем фиксируются датчиками. Помимо этого, стенд тормозной может замерять усилие при прокручивании незаторможенного колеса. Данный показатель позволяет оценить состояние подшипников, уровень сопротивления в трансмиссии и величину зазоров между дисками и колодками.

Роликовые модели стендов

Данная версия раскручивает колеса без необходимости включения двигателя. Барабанные установки сами приводятся в действие электроприводом, имитируя взаимодействие колес и дорожного полотна. В момент торможения датчики регистрируют остановку колодок с их замасливанием, после чего проверяют уровень биения дисков, выявляя подклинивания и прочие дефекты. Информация о произведенных испытаниях отражается на дисплее контролирующего устройства. Весь процесс диагностики может происходить в автоматическом режиме. От оператора требуется лишь завести автомобиль на роликовый тормозной стенд, а затем активировать нужный режим испытаний. К достоинствам такого оборудования относят возможность комплексной проверки тормозной системы с детальным анализом отдельных узлов, точность и экономность экспертизы.

Платформенные стенды

В плане конструкционного устройства это простейшие модели тормозных диагностических установок. Типовые версии представляют собой две плоские платформы с промежутком, равным колее расположения колес у целевого автомобиля. В сложном исполнении может предусматриваться и большее количество испытательных сегментов, что позволяет одновременно испытывать несколько машин. Например, в двухплатформенной модификации производится поочередная диагностика передней и задней оси. В дальнейшем система так же формирует отчет, на основе которого может выполняться замена тормозных дисков или коррекция определенных настроек. Как правило, полученные данные позволяют определить область проведения текущего ремонта. К примеру, на основании отчета механик может обновить смазку подшипников, заменить манжеты, предохранители или прокладки.

Особенности обкаточно-тормозных моделей

После ремонтных мероприятий система ДВС и тормозные агрегаты должны проходить период испытаний. Это своего рода обкатка с реальной нагрузкой в естественных условиях. Поскольку не всегда удается проводить подобные тесты на дороге, для них используют обкаточно-тормозной стенд, обеспечивающий оптимальную приработку деталей и узлов. В состав оборудования входит привод, нагрузочное устройство и асинхронный электродвигатель. В процессе обкатки, кроме функции тормоза, оцениваются показатели расхода топлива, стабильность снабжения агрегатов технической жидкостью, давление в системе смазки и т.д. После завершения рабочего сеанса формируется протокол с зафиксированными эксплуатационными показателями.

Современный функционал

Новейшие модели стендов широко обеспечиваются чувствительными электронными устройствами разного назначения. Уже в базовую комплектацию могут входить датчики опорных роликов, сенсоры редуктора, детекторы тормозного усилия и общий контроллер. Стойка управления, в свою очередь, позволяет организовывать автоматизированный рабочий режим, в котором оборудование сможет обслуживать технику в поточном режиме. Важно подчеркнуть, что системы пускателей не только реализуют диагностические задачи, но и выполняют защитные функции. Без участия оператора автоматизированный тормозной стенд для легковых автомобилей обеспечивает самоблокировку, отключает кнопки панели управления, активирует защитные реле и т.д. Но и диспетчер при необходимости может вмешиваться в процесс, подавая команды через удаленный пульт. Такая конфигурация взаимодействия с оборудованием применяется в профессиональных модификациях стендов.

Техобслуживание оборудования

При постоянной эксплуатации в сервисных центрах и мастерских требуется ежедневная ревизия стенда. Она включает профилактические, технические и диагностические мероприятия, направленные на выявление неисправностей, замену расходников и мелкие ремонтные операции. Например, частая замена тормозных дисков предполагает высокие нагрузки на платформы и барабанные устройства. Поэтому некоторые изготовители рекомендуют выполнять проверку конструкции и несущей базы после каждого испытательного сеанса. В зависимости от эксплуатационных нагрузок и характеристик самого стенда, капитальный ремонт может требоваться раз в месяц, полгода или год. Комплексное обслуживание включает работы по зачистке поверхностей, удаление следов ржавчины, а также проверку комплектности, надежности фиксирующих узлов и технического состояния конструкции.

В заключение

В выборе подходящего стенда учитывается множество факторов. Кроме характеристик целевого транспорта, следует также оценить условия эксплуатации оборудования. Как минимум, рассчитывается площадка для установки тормозного стенда и средства его энергоснабжения. Не стоит исключать и возможность будущего опционального дополнения конструкции. Расположением стойки контроллера дело редко ограничивается. Многофункциональные управляющие блоки, в частности, могут существенно расширить спектр диагностических операций, но также потребуют дополнительных мощностей и свободного пространства.

Тормозные стенды. Принцип действия. Проверка тормозных систем

При въезде автомобиля на тормозной стенд производится измерение веса оси, если имеется взвешивающее устройство. При отсутствии взвешивающего устройства вес оси может вводиться с другого стенда, например для проверки амортизаторов. Когда автомобиль устанавливается на стенд, то следящие ролики нажимаются вниз и передают сигнал о готовности стенда к измерению. Для включения тормозного стенда должны быть нажаты оба ролика. В дальнейшем следящие ролики служат для определения проскальзывания шины относительно роликов и дают сигнал на отключение приводных мотор-редукторов при проскальзывании.

Принцип действия стендов основан на преобразовании тензорезисторными датчиками реактивных моментов тормозных сил, возникающих при торможении колес автомобиля, а также силы тяжести оси автомобиля, действующей на роликовые агрегаты, в аналоговые электрические сигналы. Во время торможения в зависимости от величины тормозной силы на балансирно подвешенном мотор-редукторе возникает реактивный момент. Корпус мотор-редуктора при этом поворачивается на угол, пропорциональный тормозной силе. Реактивный момент, возникающий при вращении мотор-редуктора, воспринимается тензометрическими датчиками 3 и 8, один конец которых закреплен на лапах мотор-редукторов, а второй — на раме 6.

Рис. Опорно воспринимающее устройство: 1, 5, 7, 10 — ролики; 2, 9 — мотор редукторы; 3, 8 — тензометрические датчики; 4, 11 — следящие ролики; 6 — рама; 12 — датчики веса

При проскальзывании шины относительно ролика стенды автоматически отключают привод роликов тормозного стенда, что предохраняет шины от повреждений. При проверке обычно тормозят до тех пор, пока по меньшей мере один следящий ролик не отметит превышение нормативной величины проскальзывания и, таким образом, не отключит приводные двигатели. При достижении одним колесом установленной границы проскальзывания оба ролика отключаются. Максимальное измеренное значение записывается как максимальная тормозная сила.

Проскальзывание колеса зависит от состояния роликов и их влажности. Коэффициент трения стальных роликов составляет:

• сухих — около 0,9
• мокрых — 0,7
• базальтовых сухих — 0,9
• базальтовых мокрых — 0,8

Однако максимальное значение тормозной силы может фиксироваться как при проскальзывании колеса, так и без проскальзывания. Если проскальзывание не будет достигнуто, то тормозная сила, полученная при нормативном усилии нажатия на педаль, принимается за максимальную тормозную силу.

Для получения в каждый момент времени значений соотношения давлений в тормозном приводе (пневматическом или гидравлическом) к автомобилю могут быть присоединены дистанционные датчики давления.

Стенд измеряет также усилие на прокручивание незаторможенного колеса. Этот параметр характеризует состояние подшипников ступиц колес, зазоров между колодками и барабаном (диском), сопротивление в трансмиссии.

Проверка усилия на тормозной педали позволяет определять не только нормируемые значения, но и работоспособность вакуумного усилителя тормозной системы и сравнивать режимы работы колесных тормозных механизмов.

Сигналы от тензорезисторных датчиков поступают в компьютер, где они автоматически обрабатываются по специальной программе. По результатам измерений тормозных сил и массы автомобиля вычисляют осевую и общую удельные тормозные силы и неравномерность тормозных сил. Результаты измерений и вычисленные значения представляются в виде графических и цифровых результатов на мониторе и распечатываются в виде протокола измерений печатающим устройством.

В процессе диагностирования может измеряться овальность тормозных барабанов (неравномерность толщины тормозных дисков). Этот параметр определяется как разность между максимальным и минимальным тормозными усилиями за один оборот колеса при постоянном положении педали тормоза. Этот параметр не является контролируемым при гостехосмотре, однако он может использоваться в качестве диагностического при поиске неисправностей. С помощью этого измерения можно, например, определить отклонение формы тормозного барабана или биение тормозного диска.

Некоторые тормозные стенды, например СТС (ГАРО), имеют режим работы, позволяющий проверять тормозную систему автомобиля при вращении колес оси в разные стороны. Он необходим при проверке транспортных средств, оборудованных постоянным неотключаемым (или автоматически отключаемым) приводом двух или нескольких осей. Такой режим, называемый «псевдополно-приводным», позволяет проводить проверку упомянутых автомобилей, но с большей погрешностью, чем специальный полноприводной тормозной стенд, работа которого будет описана далее.

При проверке в «псевдополноприводном» режиме измерения выполняются последовательно, сначала на одной, а затем на другой стороне транспортного средства. Такая проверка возможна только при наличии пульта дистанционного управления и датчика измерения усилия на педали тормоза, так как оно должно быть одинаковым при измерении тормозных сил как на левом колесе, так и на правом.

С помощью дистанционного управления можно осуществлять также дополнительные функции, например вывод данных на принтер, включение и выключение привода роликов, измерение овальности и т.п. Дистанционное управление может иметь кабельную, инфракрасную или радиосвязь с пультом управления.

Когда автотранспортное средство покидает измерительный стенд, следящие ролики высвобождаются и стенд отключается автоматически.