汽車側(cè)滑檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理為保證汽車轉(zhuǎn)向車輪無橫向滑移的直線滾動，要求車輪外傾角和車輪前束有適當(dāng)配合，當(dāng)車輪前束值與車輪外傾角匹配不當(dāng)時，車輪就可能在直線行駛過程中不作純滾動，產(chǎn)生側(cè)向滑移現(xiàn)象。當(dāng)這種滑移現(xiàn)象過于嚴(yán)重時，將破壞車輪的附著條件，喪失定向行駛能力，引發(fā)交通事故并導(dǎo)致輪胎的異常磨損。側(cè)向滑移量的大小與方向可用汽車車輪側(cè)滑檢驗臺來檢測。 側(cè)滑是指由于前束與車輪外傾角配合不當(dāng)，在汽車行駛過程中，車輪與地面之間產(chǎn)生一種相互作用力，這種作用力垂直于汽車行駛方向，使輪胎處于邊滾邊滑的狀態(tài)，它使汽車的操縱穩(wěn)定性變差，增加油耗和加速輪胎的磨損。 如果讓汽車駛過可以在橫向自由滑動的滑板，由于存在上述作用力，將使滑板產(chǎn)生側(cè)向滑動。檢驗汽車的側(cè)滑量，可以判斷汽車前輪前束和外傾這兩個參數(shù)配合是否恰當(dāng)，而并不測量這兩個參數(shù)的具體數(shù)值。 目前國內(nèi)在用的大多數(shù)側(cè)滑試驗臺均是滑板式，檢測時使汽車前輪在滑板上通過，在左右方向位移量的方法來檢驗側(cè)滑量。滑板式側(cè)滑臺按其結(jié)構(gòu)形式可分為單滑板式和雙滑板式兩種，雙滑板式側(cè)滑試驗臺都是雙板聯(lián)動的。還有一種國外進(jìn)口的檢測前輪外傾角和前束配合情況的試驗臺是滾筒式的。檢測時，前輪放在滾筒上，由模擬路面的滾筒來驅(qū)動。同時有三個小滾子緊貼輪胎，小滾子可以在互相垂直的兩個方向上自由擺動，由小滾子的支座來測量側(cè)向力。這種試驗臺可以邊檢測邊調(diào)整，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高。國內(nèi)也研制成一種QCT-1型從動滾筒檢測式前輪側(cè)滑調(diào)整臺，檢測時，也是將兩前輪放在四個滾筒上，由電機(jī)帶動的后滾筒驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，模擬汽車行駛狀態(tài)。兩前滾筒是從動的，而且在橫向可以自由滑動，因為支撐兩前滾筒的軸承座固定在兩塊可以左右自由滑動的滑板上，由此可以檢測出前輪側(cè)滑量。這里只重點介紹一下側(cè)滑試驗臺。 雙板聯(lián)動式側(cè)滑試驗臺的結(jié)構(gòu)如圖 1所示，由機(jī)械部分、側(cè)滑量檢測裝置、側(cè)滑量定量指示裝置和 側(cè)滑量定性顯示裝置等幾部分組成。 機(jī)械部分包括：左右滑動板、雙搖臂杠桿機(jī)構(gòu)、回位裝置、導(dǎo)向和限位裝置等。由于側(cè)滑試驗臺的規(guī)格不同，滑板的縱向長度有500mm、800mm和1000mm三種。 當(dāng)儀表顯示側(cè)滑量為5 m/km時，對應(yīng)于這三種滑板的位移量分別是2.5mm、4mm和5mm。雙滑板聯(lián)動式側(cè)滑試驗臺左右兩塊滑板的移動量是相等的，同時向外或同時向內(nèi)。在其中一塊滑板上裝有位移傳感器，將位移量變成電信號送給側(cè)滑量顯示裝置。位移傳感器有電位計、差動變壓器和自整角電機(jī)三種形式。2、側(cè)滑量檢測裝置。 側(cè)滑由左右兩塊滑板、杠桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)和位移傳感器等組成。該裝置把車輪的側(cè)滑量檢測出來，并傳遞給側(cè)滑量指示裝置。 側(cè)滑板表面作成凸凹不平的花紋形狀，以增大附著力，減少車輪與滑板之間可能產(chǎn)生的滑移?；逑旅嬗袧L輪，滾輪在滑道中可以左右自由滑動。滾輪和滑道應(yīng)定期進(jìn)行潤滑和保養(yǎng)，以減少滑板運(yùn)動的阻力，提高檢測精度。當(dāng)車輪駛離滑板后，滑板在回位彈簧的作用下恢復(fù)到原來的位置。 電位計式的測量裝置安裝在圖 2所示的位置上。將滑動板的移動量變?yōu)殡娢挥嬘|點的位移，從而引起電壓量的變化，并傳遞給指示裝置。電位計式測量裝置的電路原理如圖 3所示，在電位計兩端加上一定的電壓，當(dāng)電位計的滑動觸點隨滑動板移動時，觸點的輸出電壓與移量成正比，通過指示計可指示出對應(yīng)于滑動板的位移量。 差動變壓器式測量裝置的位移傳感器安裝在圖 4所示的位置上，由滑動板帶動位移傳感器的撥桿位移，傳感器輸出與位移量成正比的電壓量，并傳遞給指示裝置。 差動變壓式的位移傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖5所示。差動變壓器是將被測信號的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感系數(shù)變化的傳感器，它的結(jié)構(gòu)如同一個變壓器，由初級線圈、次級線圈、鐵芯等幾部分組成，如圖 5所示。 在初級線圈接入電源U1后，次級線圈即感應(yīng)輸出電壓U2，滑動板移動時引起鐵芯的移動，從而引起線圈互感系數(shù)的變化，此時的輸出電壓隨之作相應(yīng)的變化。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、測量范圍大及使用壽命長。 以前生產(chǎn)的側(cè)滑試驗臺的指示裝置有指針式的。目前，國產(chǎn)的側(cè)滑試驗臺全部用數(shù)碼管顯示或液晶顯示，并有峰值保留功能。在儀表的線路板上安裝有電位計，標(biāo)定時用于調(diào)整。有些側(cè)滑試驗臺還可以打印檢測結(jié)果。 數(shù)字式側(cè)滑儀用數(shù)字顯示側(cè)滑量值，用“+”、“-”號表示側(cè)滑方向。數(shù)字式側(cè)滑儀測量電路原理如圖 6所示，由電位計式位移傳感器W1輸出滑動板位移的電壓量，在由運(yùn)算放大器OP將傳感器輸出的電壓量放大到模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D能夠滿量程轉(zhuǎn)換的電壓值。電位計W2上提供相對零點參考電壓UR=2.5V，當(dāng)滑板無位移時，放大器OP輸出2.5V，當(dāng)兩滑板分離時，OP輸出的電壓小于2.5V，在滑板到達(dá)極限位置時，OP輸出為OV；反之，當(dāng)兩滑板合攏時，OP輸出大于2.5V，待滑板位于極限位置時，OP輸出為5V。這樣，確保A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入電壓始終在0-5V內(nèi)變化。A/D轉(zhuǎn)換器將輸入的側(cè)滑模擬電壓量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并送入單片機(jī)8031進(jìn)行運(yùn)算處理，單片機(jī)根據(jù)預(yù)先固化在用戶程序存貯器內(nèi)的測試程序、運(yùn)算測量結(jié)果、判別側(cè)滑方向、定性判斷合格與否、輸出測試結(jié)果和判定結(jié)果。 智能型側(cè)滑檢測儀的工作框圖如圖 7所示。數(shù)字圖形顯示方式的指示裝置能夠及時記錄側(cè)滑量數(shù)值的大小，并能將數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，以保證車輪駛離側(cè)滑臺后，操作人員能讀取側(cè)滑量的顯示值。當(dāng)后輪通過或前輪后退通過滑極時，自動清零復(fù)位，準(zhǔn)備下次側(cè)量。從這一點來看，它要優(yōu)越于指針式和常用?理框圖來說明自動記錄數(shù)據(jù)、鎖存、自動清零和自動診斷車輪定位故障的工作原理。 現(xiàn)就該框圖說明如下:位移傳感器采用0.2級高精度FX-80型直流差動變壓器式的位移傳感器，該傳感器把位移量轉(zhuǎn)換成電壓信號送入濾波放大器，在此濾掉信號在傳輸過程中受到的干擾雜波，并按A/D轉(zhuǎn)換器輸入電壓量程的要求進(jìn)行放大，放大后的信號電壓分為兩路，一路送入V/I轉(zhuǎn)換器，將電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，驅(qū)動雙向擺動式指針儀表，指示側(cè)滑量的大小及方向，以上是常見進(jìn)口或部分國產(chǎn)側(cè)滑儀的工作原理。另一路將電壓信號送入3位半A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將電壓信號轉(zhuǎn)換成3位半的8421碼的數(shù)字量，并以逐位動態(tài)掃描方式輸出。然后經(jīng)過歸零控制器送入譯碼、鎖存驅(qū)動器，再由大型數(shù)碼管顯示側(cè)滑量的數(shù)值。當(dāng)汽車車輪前進(jìn)時在離開滑動板的瞬間，紅外線光電開關(guān)發(fā)出信號，汽車進(jìn)退識別器接到此信號后，作出識別判斷，送出指令停止A/D的轉(zhuǎn)換，并鎖存已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，保持該數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，以便操作人員讀取數(shù)據(jù)。汽車在后退時也采集數(shù)據(jù)，以便與前進(jìn)時側(cè)滑量一起分析，車輪在臺板上一進(jìn)一退的過程中，儀表用圖形和文字方式指示出車輪定位故障的主要原因的診斷結(jié)果，并延時后清零。 4、側(cè)滑量的定性顯示裝置。 在檢測側(cè)滑量時，為了便于快速顯示檢測結(jié)果是否合格，當(dāng)側(cè)滑量超過規(guī)定值時，側(cè)滑量定性顯示裝置用蜂鳴器或信號燈以聲、光信號同時報警，以引起檢測人員注意。這里以右前輪為例，先討論只存在車輪外傾角(前束為零)的情況。具有外傾角的車輪，其中心線的延長線必定與地面在一定距離處有一個交點O，此時的車輪相當(dāng)于一圓錐體的一部分如圖 9所示，在車輪向 前或向后運(yùn)動時，其運(yùn)動形式均類似于滾錐。 從圖 9可以看出，具有外傾的車輪在滑動板上滾動時，車輪有向外側(cè)滾動的趨勢，由于受到車橋的約束，車輪不可能向外移動，從而通過車輪與滑動板間的附著作用帶動滑動板向內(nèi)運(yùn)動，運(yùn)動方向如圖 9所示。此時滑動板向內(nèi)移動的位移量記為Sa(即由外傾角所引起的側(cè)滑分量)。按照約定，具有外傾的車輪，由于其類似于滾錐的運(yùn)動情況，因而無論其前還是后退時所引起的側(cè)滑分量均為正。反之，內(nèi)傾車輪引起的側(cè)滑分量為負(fù)。這里僅討論車輪只存在前束角，而外傾角為零時的情況，前束是為了消除具有外傾角的車輪類似于滾錐運(yùn)動所帶來的不良后果而設(shè)計的。 具有前束的車輪在前進(jìn)時，由于車輪有向內(nèi)滾動的趨勢，但因受到車橋的約束作用，在實際前進(jìn)駛過側(cè)滑臺時，車輪不可能向內(nèi)側(cè)滾動，從而會通過車輪與滑動板間的附著作用帶動滑動板向外側(cè)運(yùn)動。?面有側(cè)向移動，其運(yùn)動方向如圖 10所示，此時測得的滑動板的橫向位移量記為St（即由前束所引起的側(cè)滑分量)。遵照約定，前進(jìn)時，由車輪前束引起的側(cè)滑分量St小于或等于零。反之，汽車前進(jìn)時，由車輪前張(負(fù)前束)引起的側(cè)滑分量St大于或等于零。當(dāng)具有前束的車輪后退時，若在無任何約束的情況下，車輪必定向外側(cè)滾動，但因受到車橋的約束作用，雖然其存在著向外滾動的趨勢，但不可能向外側(cè)滾動，從而會通過其與滑動板間的附著作用帶動滑動板向內(nèi)側(cè)移動，其運(yùn)動方向如圖 9所示。 此時測得滑動板向內(nèi)的位移量記為St，遵照約定，僅具有前束角的車輪在后退時，通過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量St大于或等于零。反之，僅具有前張角的車輪在后退時，通過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量St小子或等于零。綜上可知，僅具有前束的車輪，在前進(jìn)時駛過側(cè)滑臺時所引起的側(cè)滑分量為負(fù)值，在后退時駛過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量為正值。反之，僅具有前張的車輪，在前進(jìn)時駛過側(cè)滑臺時所引起的側(cè)滑分量為正值，在后退時駛過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量為負(fù)值。汽車轉(zhuǎn)向輪同時具有外傾角和前束角，在前進(jìn)時由外傾所引起的側(cè)滑分量Sa與由前束所引起的側(cè)滑分量St的方向相反，因而兩者相互抵消。在后退時兩者方向相同，兩分量相互疊加。在外傾角及前束值不大的情況下，可以認(rèn)為Sa和St在前進(jìn)和后退的過程中，側(cè)滑分量數(shù)值不變。設(shè)車輪在前進(jìn)時通過側(cè)滑臺所產(chǎn)生的側(cè)滑量為A，在后退時的側(cè)滑量為B，則可得到下述結(jié)論(在遵循上述對側(cè)滑量的符號約定的條件下)： B大于或等于零，且B大于或等于A的絕對值。 (1)若前進(jìn)時的側(cè)滑量A大于一定的正數(shù)