Токосъемные устройства при испытаниях автомобиля

Раздел 4. Испытания автомобиля

4.1. Введение, виды испытаний и организация их проведения.

Значение экспериментальных исследований в создании и совершенствовании автомобильной техники. Развитие испытаний в области автомобилестроения. Общие условия и методы подготовки и проведения экспериментальных исследований.

Классификация испытаний автомобиля. Цель, содержание и объемы различных видов испытаний. Общие условия проведения испытаний.

Подготовка испытаний автомобиля. Техническая документация по испытаниям. Нормативные документы, регламентирующие испытания автомобилей. Рациональная организация испытаний.

4.2. Технологическая база испытаний.

4.3. Измерительные системы, используемые при испытаниях автомобиля.

Общие сведения об измерениях физических величин электрическими методами.

Блок-схема измерительной системы, общие требования к измерительной системе и ее элементам, общие условия подбора измерительного оборудования.

Метрологические характеристики измерительного комплекса.

Первичные (измерительные) преобразователи, их свойства. Характеристика и область применения резистивных реостатных, электростатических, электродинамических, термоэлектрических, фотоэлектрических, гальваномагнитных преобразователей. Требования к измерительным цепям первичных преобразователей.

Промежуточные преобразователи, их свойства. Усилители сигнала постоянного и переменного тока.

Регистрирующие устройства, общие требования. Аналоговые регистрирующие приборы: самописцы, светолучевые осциллографы, магнитографы. Цифровые измерительные приборы: вольтметры, частотомеры, фазомеры. Приборы обработки данных. Применение ЭВМ.

Погрешности измерений. Систематические, прогрессирующие, случайные погрешности. Оценка погрешностей измерений.

4.4. Измерение физических величин при испытаниях автомобиля.

Методы измерения напряжений. Тензометрирование деталей автомобиля. Измерение сил. Суммирование и вычитание тензоэффектов. Измерение моментов. Измерение давления. Измерение линейных и угловых перемещений. Измерение линейных и угловых скоростей. Измерение ускорений, вибраций. Измерение шумов. Измерение температур. Измерение расходов жидкости и газа. Экспериментальное определение нагрузочных режимов. Передача электрических сигналов (токосъемные устройства, телеметрия).

4.5. Испытания автомобильных агрегатов и систем.

Цели и задачи испытаний автомобильных агрегатов и систем.

Испытания на надежность. Определение рабочих характеристик агрегатов.

Испытания трансмиссий. Схемы стендов и оборудования для испытания сцеплений, коробок передач, гидромеханических передач, раздаточных коробок, ведущих мостов, карданных передач. Методы создания нагрузок. Методы стендовых и дорожных испытаний трансмиссионных агрегатов.

Испытание ходовой части. Схемы стендов и оборудования для испытаний подвески в целом и ее составляющих. Установки для испытаний шин в стендовых и дорожных условиях. Методы стендовых и дорожных испытаний ходовой части.

Испытания систем управления. Стенды и оборудование для испытаний рулевых управлений и тормозных систем. Методы стендовых и дорожных испытаний рам, кузовов и кабин. Оборудование и методы дорожных испытаний несущих систем автомобиля.

Методы ускоренных и форсированных испытаний агрегатов и систем автомобилей.

4.6. Испытания по оценке основных эксплуатационных качеств автомобиля.

Испытания по определению тягово-скоростных качеств автомобиля. Испытания тормозных качеств. Испытания автомобиля на топливную экономичность. Испытания по оценке управляемости и устойчивости движения автомобиля. Испытания на плавность хода. Испытания на шумность и вибрации. Испытания на проходимость. Оценка токсичности автомобиля. Испытания на пассивную безопасность.

Испытания на надежность. Методы ускоренных испытаний автомобилей.

Рациональное соотношение объема стендовых и дорожных испытаний. Общие методы сопоставления стендовых и дорожных испытаний.

Источник

Методы, применяемые для испытания машин на надежность

Основная цель испытаний на надежность – определить уровень на­дежности изделия и оценить его числовыми показателями. Знание уров­ня надежности машины и его зависимости от основных факторов позво­лит решить широкий круг вопросов, связанных с разработкой рацио­нальной конструкции машины, с технологией ее изготовления и мето­дами эксплуатации.

Источники информации о надежности машин были рассмотрены выше, откуда видно, что испытанию по показате­лям надежности машина подвергается на всех стадиях своего жизненно­го цикла.

При этом применяются разнообразные методы испытаний, начиная от комплексных исследовательских испытаний опытных образцов ма­шины и кончая сбором статистической информации из сферы эксплуа­тации и ремонта.

Испытания на надежность занимают особое место в общей системе испытаний различных объектов.

В зависимости от условий испытаний и определяемых характеристик различают такие виды испытаний, как испытания на функционирова­ние, на стойкость к внешним воздействиям (механическим, климатиче­ским и др.), на надежность и т.д.

Различные категории испытаний направлены на достижение сле­дующих целей:

• выбрать оптимальные проектные, конструктивные и технологи­ческие решения при разработке и доведении изделия до необхо­димого (заданного) уровня качества и надежности (исследова­тельские, доводочные, предварительные, приемочные);

• обеспечить стабильность достигнутого уровня качества в процес­се изготовления (квалификационные, приемо-сдаточные, перио­дические, инспекционные);

• установить возможность продолжения эксплуатации или исполь­зования изделия, оценить качество его ремонта (периодические, послеремонтные);

• оценить технический уровень изделия (аттестационные);

• защитить рынок и потребителей от продукции, не соответствую­щей требованиям стандартов, в том числе при международном товарообмене (сертификационные).

На основании результатов испытания принимаются решения о воз­можности изготовления изделия, серийного его выпуска, сдачи продук­ции заказчику, выдачи сертификата.

Объектом испытания на надежность могут быть:

образцы, если испытываются свойства материалов, определяющие долговечность изделий (испытания на износостойкость, усталостную прочность, коррозионную стойкость и т.п.);

детали, сопряжения и кинематические пары, если необходимо вы­явить влияние конструктивных и технологических факторов на срок службы данных сопряжений (испытание подшипников, зубчатых колес, направляющих, шарниров и т.п.);

узлы машины, когда учитывается взаимодействие отдельных меха­низмов и элементов конструкции и их влияние на технические показа­тели объекта (испытание коробок скоростей, редукторов, двигателей, гидроагрегатов, систем управления, отдельных целевых узлов машины);

машина в целом, когда учитывается взаимодействие всех механиз­мов и узлов в машине, условия ее эксплуатации и режимы работы (стендовые и эксплуатационные испытания станков, автомобилей, са­молетов и др.);

система машин, когда на показатели надежности влияет взаимодей­ствие отдельных машин, связанных в единый производственный ком­плекс (надежность работы автоматических линий или цехов на заводе, самолетов с учетом оборудования аэродромов, машин и агрегатов ко­рабля и т.п.).

Таким образом, испытаниям могут подвергаться разнообразные из­делия, начиная от простых, обладающих однородными свойствами и одним или несколькими выходными параметрами, и кончая сложными машинами и комплексами.

Объектом испытания может быть данное изделие, специально вы­полненная его модель (изделие или его часть, выполненные в масштабе) или макет (упрощенное воспроизведение изделия или его части).

Методика испытаний на надежность и их объем зависят от сложно­сти изделия и его специфических особенностей.

По месту проведения испытаний они могут быть стендовыми, поли­гонными и эксплуатационными.

Стендовые испытания позволяют непрерывно вести наблюдение за установленными характеристиками машины, целенаправленно изменять режимы и условия работы объекта испытания.

На стендах испытываются как отдельные узлы и агрегаты машины, так и машина в целом. При разработке методики испытаний нужно стремиться к тому, чтобы режимы и условия испытаний изделия в наи­большей степени соответствовали эксплуатационным.

Стендовые испытания опытного образца машины, ее натурной моде­ли или серийных образцов являются завершающим этапом проектиро­вания и изготовления машины.

В результате испытания должны быть оценены фактические харак­теристики качества и надежности машины и установлено их соответст­вие техническим условиям.

Информация, полученная в результате испытания, является основ­ным источником для принятия решений о совершенствовании конст­рукции, технологии и методов эксплуатации машины.

Эксплуатационные и полигонные испытания опытных и серийных образцов машин широко применяются для получения данных о надеж­ности изделий. При полигонных испытаниях стремятся создать наибо­лее тяжелые условия эксплуатации, чтобы проверить работоспособ­ность всех узлов и механизмов. Так, опытные образцы автомобилей пе­ред их серийным производством испытываются на специально выбран­ных или искусственно созданных плохих дорогах и в различных клима­тических условиях. Эти испытания позволяют выявить недолговечные элементы машины, правильность взаимодействия узлов и механизмов и их работоспособность в тяжелых условиях функционирования машины.

edugr4

Эксплуатационные испытания представляют собой систему наблю­дений за работающими машинами с применением статистических мето­дов обработки информации о возникающих отказах.

Если испытания проводятся в течение всего периода эксплуатации, то они позволяют получить необходимые сведения о качестве и надеж­ности машины, оценить влияние на надежность основных факторов, наметить пути совершенствования конструкции. Основной недостаток эксплуатационных испытаний заключается в том, что полные данные о надежности можно получить лишь через длительный период времени, когда машина может морально устареть. При проектировании новой модели машины информацию о ее надежности из сферы эксплуатации используют для принятия решений об основных изменениях конструк­ции, а также оценивают возможность применять оправдавшие себя узлы прототипа.

Для ускорения получения информации о надежности часто проводят непродолжительные эксплуатационные испытания (наблюдения), при которых фиксируются возникающие отказы и дается статистическое описание случайного потока отказов.

Оценка параметра этого потока дает определенную информацию об уровне надежности испытываемого объекта.

image002

Рисунок 1 – Характеристики, измеряемые при испытании объекта на надежность в зависимости от его сложности

Для механизмов, узлов и, тем более, машин основным объектом измерения являются их выходные параметры. Процессы повреждения уже исследовались и оценивались при испытании материалов и от­дельных элементов машины. При испытании всей машины процессы старения обычно регистрируются лишь для наиболее ответственных элементов, определяющих, в основном, работоспособность сложного изделия, например, износ цилиндров двигателя, направляющих станка и т.п.

Определение показателей надежности сложного изделия является весьма трудной задачей по следующим причинам.

Во-первых, при испытании надо за сравнительно короткий промежу­ток времени оценить, как будет работать машина в течение длительного периода ее эксплуатации.

Во-вторых, необходимо учитывать, что показатели надежности имеют вероятностную природу, а при испытании опытных образцов можно использовать один-два объекта.

В-третьих, для многих машин характерен широкий диапазон режи­мов работы и условий эксплуатации.

В настоящее время нет установившихся методов испытания машин на надежность, а идет поиск и апробирование различных вариантов проведения таких испытаний, изыскание новых методов оценки надеж­ности.

Наибольшее распространение получили следующие виды испыта­ний на надежность:

а. Кратковременные испытания, когда оценивается безотказность работы машины за смену, сутки, неделю или другой сравнительно не­продолжительный промежуток времени. Эти испытания выявляют ма­лостойкие и некачественно выполненные элементы, но не могут харак­теризовать надежность машины за длительный период эксплуатации. Для отказавших деталей определяют наработку на отказ или параметр потока отказов.

б. Ресурсные испытания ставят своей целью оценить ресурс машины по ее основным (выходным) параметрам. Если испытания проводить без форсирования условий работы машины, то их длительность будет весь­ма велика, а полученные результаты отражают лишь свойства данного объекта при принятых условиях испытания. Поэтому при проведении ресурсных испытаний требуется быстрейшее получение информации за счет применения ускоренных или специальных методов испытания.

в. Ускоренные испытания на надежность часто считают тем ключом, который дает возможность получить показатели надежности за сравни­тельно короткий промежуток времени. Различают форсированные ис­пытания, основанные на интенсификации процессов, вызывающих отка­зы или повреждения, и сокращенные, уплотненные по времени испыта­ния без интенсификации этих процессов.

Уплотнение испытаний по времени, как правило, не искажает про­цесса потери машиной работоспособности, но дает заметный эффект лишь для тех изделий, которые мало загружены в процессе нормальной эксплуатации. Современные машины работают в интенсивных условиях эксплуатации с высоким коэффициентом использования, и применение данного метода ускорения испытаний не дает заметного эффекта.

Форсирование режимов испытания за счет применения более высо­ких нагрузок, скоростей, температур, по сравнению с эксплуатацион­ными, интенсифицирует процессы повреждения и ускоряет наступление отказа.

Однако такой метод ускоренных испытаний следует применять весьма осторожно, так как работа механизмов при форсированных ре­жимах может вызвать новые явления, не характерные для нормальных условий эксплуатации, и качественно изменить картину отказов. В этом случае пересчет показателей надежности на нормальные условия рабо­ты изделия будет иметь формальный характер и может привести к гру­бым ошибкам.

Существуют многочисленные примеры успешного проведения форсированных испытаний на надежность сравнительно простых изделий с одним ведущим процессом разрушения, например, износом или устало­стью. Но попытки проведения таких испытаний для всей машины, как правило, успеха не имеют, особенно, когда это связано с показателями точности ее функционирования.

г. Использование диагностических процедур при испытаниях на на­дежность. Методы технической диагностики, которые применяются для обнаружения и поиска причин потери изделием работоспособности и установления вида и места возникновения повреждений мо­гут с успехом использоваться и при испытаниях машин на надежность.

В последние годы помимо традиционных методов применения диагно­стики в процессе эксплуатации машин она используется и при испытаниях новых моделей.

Для этой цели, особенно для объектов с высокими требованиями к надежности, создаются сложные автоматизированные системы диагно­стирования, которые при помощи датчиков измеряют большое число параметров, обрабатывают эти показания и делают заключение о рабо­тоспособности объекта.

Система диагностирования, которая включает объект и применяе­мые для этой цели средства, относится, по существу, к системам кон­троля. Специфика технической диагностики заключается в направлен­ности ее методов, когда оценка состояния сложного объекта проводится на основе управления этим объектом, осуществляемым по определен­ной программе.

Для каждого изделия имеется большое число диагностических при­знаков, по которым можно судить о его техническом состоянии. Этими признаками могут быть выходные параметры, определяющие работо­способность изделия, повреждения, которые приводят или могут при­вести к отказу изделия (величины износа, деформации, степень корро­зии и т.п.) и косвенные признаки, функционально связанные с работо­способностью изделия (акустические сигналы, температурные поля, наличие в смазке продуктов износа и др.).

Диагностирование может быть функциональным, когда измерения осуществляются во время работы машины, и тестовым, при котором на объект подаются специальные воздействия и по реакции машины судят о ее техническом состоянии.

В «образ» объекта могут быть включены параметры, характеризую­щие его качество, спектры эксплуатационных нагрузок, характеристики окружающей среды, показатели оператора и другие компоненты, опре­деляющие работоспособность изделия.

Методы технической диагностики должны быть элементом ком­плексных исследовательских испытаний машины на надежность.

д. Комплексные исследовательские испытания на надежность.

Этот вид испытаний является завершающим этапом при создании новых моделей машин и должен гарантировать, что установленный уровень надежности будет реализован в процессе эксплуатации машины. Комплексные испытания новых образцов машины являются, как правило, результатом исследовательских работ по оценке тех или иных характеристик машины, по изысканию новых методов измерения пара­метров, по проверке теоретических расчетов, примененных при проек­тировании.

В процессе конструктивной доводки сложных машин обычно внача­ле проводятся лабораторные испытания на надежность (ресурсные ис­пытания) элементов конструкции и отдельных систем.

В лаборатории прочности и надежности проводятся статические и динамические испытания узлов, деталей, систем и агрегатов изделия, вибрационные и усталостные испытания деталей и узлов, испытания на износ отдельных сопряжений и механизмов, а также уплотненные по времени (ускоренные) испытания отдельных узлов и механизмов.

Главную трудность представляют комплексные испытания на пара­метрическую надежность всей машины, когда необходимо оценить воз­можные изменения выходных параметров в течение ее длительного ис­пользования.

При разработке методик комплексных испытаний машин обычно имеют место две тенденции: стремление сократить продолжительность испытаний и расширить объем информации о работоспособности ма­шины в различных условиях ее эксплуатации.

Эти проблемы частично решаются путем привлечения дополнитель­ных источников информации о надежности и, прежде всего, за счет:

• использования данных о прототипах и о результатах исследова­ния отдельных элементов машины;

• сочетания испытания с прогнозированием параметрической на­дежности;

• применения методов моделирования процессов старения;

• использования результатов диагностических процедур;

• разработки специальных режимов испытания машины;

В различных отраслях машиностроения имеются примеры примене­ния комплексных испытаний опытных образцов машин и агрегатов, отражающих их специфику и учитывающих научно-технический потен­циал отрасли. Так, можно упомянуть известную методику фирмы Schenk для испытания автомобилей по диагностическим характеристи­кам и на усталостную прочность, эквивалентные испытания газотур­бинных авиационных двигателей и др.

Методики оригинальных исследований для оценки характеристик новых моделей машин и разработка на этой основе более совершенных конструкций являются, как правило, достоянием фирм.

Оценивая различные методы испытания машин на параметрическую надежность, можно отметить и их недостатки.

1. Нет общей методологии комплексных испытаний. Для каждой машины, в зависимости от ее специфики и научно-технического потенциала отрасли, ищут свои пути решения этой проблемы.

2. При испытаниях, как правило, не учитывается вероятностная природа всех процессов, влияющих на выходные параметры из­делия.

3. Прогнозирование возможного изменения выходных параметров и моделирование наиболее характерных для машины процессов из­нашивания еще не стали органическим элементом комплексного испытания.

4. Возможности диагностических методов используются часто не полностью и не находятся во взаимодействии с другими проце­дурами испытательного процесса.

5. Возможности ЭВМ чаще всего используются для обработки экспериментальных данных, реже для управления испытанием, и лишь в отдельных случаях создается единая программа, которой предусмотрено также моделирование процессов изнашивания и прогнозирование показателей надежности.

В рассмотренном ниже программном методе испытания машин по показателям качества и параметрической надежности сделана попытка устранить указанные недостатки. Метод апробирован при испытании прецизионных металлорежущих станков.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Проведение испытаний основных узлов автомобиля

Дорожные и стендовые испытания сцепления автомобиля. Особенности лабораторных испытаний сцепления. Испытание механических коробок передач. Разновидности испытаний карданной передачи с учетом условий эксплуатации. Преимущества стендовых испытаний.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 17.02.2011
Размер файла 994,6 K

ba

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 ИСПЫТАНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ

1.1 Лабораторные испытания

1.2 Дорожные испытания

2 ИСПЫТАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

3. ИСПЫТАНИЯ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1 Лабораторные испытания

3.2 Дорожные испытания

испытание сцепление передача карданная автомобиль

Автомобиль представляет собой комплекс различных узлов, агрегатов и систем, предназначенных для выполнения определенных функций и отличающихся как по конструкции, так и по условиям работы.

С точки зрения выполняемой работы, специфики нагружения, а следовательно, некоторой конструктивной общности все агрегаты и системы шасси автомобиля могут быть представлены как три различных комплекса: трансмиссия, или силовая передача, предназначенная для передачи и изменения крутящего момента и тормозного момента, особенно для автомобилей, снабженных замедлителем; системы управления, служащие для изменения направления движения, скорости и остановки автомобиля; ходовая часть, являющаяся основой, несущей на себе все агрегаты, кузов, а для грузового автомобиля и кабину. Трансмиссия автомобиля включает в себя сцепление, карданную передачу, коробку передач (а для полноприводных автомобилей еще и раздаточную коробку) и ведущий мост.

Наиболее достоверной и всесторонней проверкой любого агрегата являются испытания его в условиях эксплуатации автомобиля. Однако такие испытания связаны с большими затратами времени, поэтому организуют пробеговые испытания агрегатов на автомобилях с полной постоянной нагрузкой по специальному маршруту движения. В этом случае значительно сокращается время, так как устраняются его потери на погрузочно-разгрузочные операции, исключаются холостые пробеги и пробеги с неполной нагрузкой, замедляющие проявление той или иной неисправности. Пробеговые испытания по сравнению с эксплуатационными отличаются значительно большей воспроизводимостью условий и сравнимостью получаемых результатов.

Указанные преимущества удается реализовать в еще большей степени при испытании агрегатов на стендах по специальной программе. Стендовые испытания позволяют значительно сокращать время испытаний, строго обеспечивать требуемые условия испытаний и получать наиболее точные результаты при минимальных затратах времени и средств. Достоверность стендовых испытаний зависит от того, насколько глубоко изучены и учтены условия эксплуатации при составлении программы испытаний. В некоторых случаях, например при проведении научных исследований, необходимо изучить работу агрегата или узла в каких-то определенных экстремальных, специфических или наиболее типичных условиях эксплуатации. Здесь стендовые испытания незаменимы.

1. ИСПЫТАНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ

При дорожных и стендовых испытаниях исследуют как все сцепление, так и отдельные его детали: измеряют момент трения сцепления, коэффициент надежности при повышенных частотах вращения, балансировку сцепления, термостойкость фрикционных накладок, а также определяют характеристики демпфера крутильных колебаний, механизма выключения сцепления, нажимных пружин и фрикционных материалов. Кроме того, в тех случаях, когда сцепление работает при напряженном тепловом режиме, проводят исследование вентиляции картера сцепления.

При определении долговечности сцепления устанавливают износостойкость фрикционных накладок и долговечности нажимных пружин, деталей механизма выключения сцепления, демпфера крутильных колебаний и ведомого диска сцепления и картера сцепления.

Перед испытаниями проверяют соответствие испытываемого сцепления техническим условиям. При новом ведомом диске сцепления проводят его приработку следующим образом. На стенде, включая 50-100 раз сцепление, обеспечивают при каждом включении работу буксования, соответствующую троганию автомобиля с места в тяжелых дорожных условиях. При дорожных испытаниях осуществляют пробег определенной длины (100-200 км) при регламентированном режиме движения (2-3 включения сцепления на километр пробега, включая трогание с места). После приработки поверхность прилегания ведомого диска сцепления должна составлять не менее 80%. Контролируют фрикционные свойства материала накладок ведомого диска двумя способами: определением момента трения сцепления в сборе и коэффициента трения материала накладки.

1.1 Лабораторные испытания

В лабораторных условиях механизм сцепления в сборе, его привод, а также их отдельные элементы, например ведомый диск, проходят все необходимые контрольные обмеры и взвешивание, а вращающиеся детали подвергают балансировке. Определяют упругие деформации элементов нажимного механизма при полном включении сцепления, которые могут повлиять на перемещение нажимного диска. Для этого замеры производят индикаторами при установке сцепления на специальной плите. Указанные деформации не должны вызывать изменение хода нажимного диска более чем на 10% по отношению к теоретическому. Определяют толщину ведомого диска под нагрузкой и без нее, а также проверяют параллельность торцов ведомого и нажимного дисков для обеспечения свободного их вращения при выключенном сцеплении.

Основными характеристиками, которые снимают в лабораторных условиях, являются: а) коэффициент запаса сцепления; б) характеристика нажимного механизма сцепления; в) характеристика демпфера ведомого диска сцепления. Все эти характеристики можно определять на любом стенде, снабженном механизмами для нагружения крутящим моментом и осевым усилием, а также измерительными устройствами крутящего момента и угла закручивания, осевого усилия и перемещения. Коэффициент запаса сцепления определяют путем измерения крутящего момента, при котором начинается проскальзывание ведомого диска относительно ведущих частей сцепления, закрепленных неподвижно. Перед снятием этой характеристики поверхность фрикционных накладок ведомого диска подвергается приработке к рабочим поверхностям маховика и нажимного диска на режимах, указанных ниже. Крутящий момент измеряют при полном включении сцепления и вращении ведомого диска в двух направлениях с частотой вращения 1…3 об/мин.

В некоторых случаях, особенно при испытаниях центробежных сцеплений, вследствие влияния центробежных сил на передаваемый крутящий момент коэффициент запаса сцепления определяют при вращении сцепления с различной частотой вплоть до максимальной. При этом о начале проскальзывания судят, сравнивая показания двух тахометров, установленных на ведущей и ведомой частях сцепления.

Характеристика демпфера ведомого диска представляет собой зависимость угла перемещения б диска от крутящего момента М. При снятии этой характеристики ступицу диска укрепляют на шлицах неподвижно закрепленного вала, а к диску прикладывают крутящий момент. Угол перемещения определяют с помощью индикатора часового типа. Эксперимент проводят при постепенном вначале увеличении, а затем при уменьшении крутящего момента через каждые 1 /2 град, поворота диска, далее строят график, в координатах крутящий момент М и угол поворота б диска. Площадь петли гистерезиса характеризует способность демпфера гасить колебания (рис.2)

Испытания на надежность, включая испытания на долговечность и износостойкость механизма сцепления в сборе и отдельных его элементов, проводят, как правило, на стендах, снабженных инерционными массами, момент инерции которых соответствует моменту инерции вращающихся и поступательно движущихся масс автомобиля. При этом величина ведущей инерционной массы, соединенной с электродвигателем стенда, обычно значительно превышает величину ведомой массы. Ведомую (нагрузочную) массу подбирают по суммарному значению вращающихся частей трансмиссии с колесами и поступательно движущейся массы автомобиля, приведенной к массе ведомого диска сцепления с учетом передаточного числа силовой передачи. Ведомая масса состоит из набора дисков с целью возможности регулирования режимов нагружения сцепления.

Испытания заключаются в периодическом включении сцепления и разгона ведомой инерционной массы до частоты вращения, равной частоте вращения ведущей, после чего сцепление выключают и осуществляют торможение ведомой массы. Затем цикл повторяется. Надежность сцепления лимитируется стойкостью фрикционных накладок и других деталей, подверженных износу и усталостным поломкам. Поэтому в практике заводов большой объем составляют испытания отдельно фрикционных колец, шарниров рычагов нажимного диска, пружин и выжимных подшипников, в процессе которых определяется усталостная прочность, термостойкость, износостойкость, а для накладок еще и стабильность коэффициента трения и другие параметры. Фрикционные накладки испытывают на стенде, схема которого дана на рис. 3.

Стенд имеет электродвигатель 1, который через муфту 2 приводит в движение вал 3. На валу установлены инерционные массы и маховик 4, к которому прикрепляют испытуемую фрикционную накладку 5. С другой стороны накладка прижимается нажимным диском 6, соединенным с оптическим или тензометрическим торсиометром 7 для замера крутящего момента. Накладку прижимает прижимное устройство 9 с пневматическим цилиндром 10 выключения. Усилие, создаваемое пружиной, контролируется динамометром 8. На этом стенде нагрузочной массой является ведущая инерционная масса, а ведомая масса отсутствует. Испытания проводят путем периодического включения электродвигателя, разгона инерционной массы с последующим торможением ее при срабатывании пружинного устройства. При этом испытуемая накладка при каждом включении поглощает заданное количество энергии в определенном диапазоне температур, контролируемом с помощью термопар, которые установлены в нажимном диске, вблизи его рабочей поверхности. Стенд снабжен устройством 11, которое автоматически управляет включением и выключением стенда, поддерживает заданную температуру нагрева испытуемых образцов. Перед испытаниями’ выполняется серия включений, примерно 50, при температуре 50 ± 10° С для приработки поверхностей испытуемого кольца и нажимного диска не менее чем на 80% площади их взаимного касания. После приработки замеряют толщину кольца микрометром с точностью до 0,01 мм в нескольких, обычно шести равнорасположенных одна от другой точках, которые специально отмечают и оставляют неизменными на весь период испытаний. Испытания на надежность состоят из серии включений стенда с периодическими остановками через 200…250 включений, во время которых осматривают испытуемые объекты и определяют износ трущихся поверхностей.

Испытаниям подвергают также нажимной механизм и привод сцепления или отдельные их элементы. Испытания проводят на стендах, имеющих кулисный или какой-либо другой механизм для периодического включения и выключения испытуемых объектов.

Испытания на надежность ведутся до предельного состояния объекта, определяемого усталостной поломкой, или до допустимой величины износа, либо до момента, когда темп, т. е. интенсивность износа становится постоянной величиной. В этом случае, если необходимо, например при испытании нового материала, на стенде может быть определен коэффициент трения кольца при различной температуре, обычно в диапазоне 50…250° С. Коэффициент f трения вычисляют по формуле

Износостойкость µ, например, фрикционных накладок определяют удельным износом или темпом износа, представляющим собой отношение толщины h износа накладки к числу включений стенда т, либо более общим показателем, который представляет собой отношение объема изношенного материала (определяемого как произведение рабочей поверхности кольца S (см 2 ) на толщину изношенной части накладки в процессе испытаний) к энергии Е, поглощенной испытуемым объектом (Н • м) за т включений:

1.2 Дорожные испытания

Их проводят с целью определения непосредственно на автомобиле легкости управления сцеплением, плавности включения и чистоты выключения, наличия пробуксовывания, рывков и вибраций по субъективному ощущению испытателя, а также надежности работы сцепления в целом и его элементов, имея в виду прочность и износостойкость отдельных деталей. Перед испытаниями детали, подверженные износу, подвергают контрольному обмеру, проверяют балансировку вращающихся частей сцепления, определяют осевую нагрузку, которую необходимо приложить к нажимному диску для полного выключения сцепления, а также ход нажимного диска, после чего сцепление устанавливают на автомобиль. Сцепление обкатывают в течение 200 км пробега автомобиля по определенному маршруту, изобилующему поворотами, требующими частого переключения передач, а следовательно, и работы сцепления. Однако частоту этих поворотов выбирают такой, чтобы происходила нормальная приработка и исключался перегрев сцепления.

В зависимости от категории автомобиля, для которого предназначено сцепление, установившейся практики на автомобильных заводах и других обстоятельств программа дорожных испытаний сцепления может включать различные режимы, отражающие специфику эксплуатации. Тем не менее все программы, как правило, предусматривают определенное количество троганий с места на низшей передаче, в том числе на режиме максимальной мощности двигателя, движение на подъемах различной крутизны, включая подъемы, близкие к тем, которые способен преодолеть автомобиль, а также движение автомобиля с максимальной скоростью. В промежутке между указанными маневрами или их сериями предусматривается пробег автомобиля для охлаждения сцепления.

В качестве примера можно привести одну из программ ускоренных дорожных испытаний легкового автомобиля, в соответствии с которой испытания состоят в 33-кратном повторении следующего цикла: три трогания с места на первой передаче при режиме максимальной мощности двигателя на подъеме, близком к 2 /3 максимального подъема, преодолеваемого автомобилем. Интервал между двумя последовательными троганиями с места равен 10 с. Далее производят пробег для охлаждения сцепления. После 16 циклов, равных 48 троганиям с места, выполняется пробег автомобиля на 1000 км с максимальной скоростью. После завершения 33 циклов производят аналогичный пробег на 2000 км. По окончании испытаний сцепление снимают и отправляют для анализа его состояния, снятия характеристик и т. д.

Испытания сцепления на надежность по параметрам усталостной прочности и износостойкости проводят путем длительного пробега (10 000 км и более), по специальному маршруту.

В процессе испытаний в протоколе, имеющем специальную форму, указывают операции по регулировке, а также все отмеченные неисправности.

После испытаний сцепление снимают с автомобиля, осматривают, снимают необходимые характеристики, разбирают, обмеривают и анализируют состояние отдельных деталей.

2. ИСПЫТАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

При испытании коробки передач в лабораторных и дорожных условиях определяют ее основные характеристики, статическую прочность и долговечность, а также изучают различные процессы ее работы. Методы стендовых контрольных и приемочных испытаний коробок передач регламентированы отраслевым стандартом. Применяют стенды как замкнутого, так и разомкнутого типов.

Во время испытаний устанавливают величину и положение пятна контакта зубьев шестерен всех передач под нагрузкой, температурную характеристику, общий уровень вибраций и шума, жесткость конструкции, качество работы сихронизаторов и механизма управления коробкой передач и КПД коробки передач.

Вязкость масла, заливаемого в картер коробки передач, а следовательно, и его смазывающие свойства зависят от температурного состояния коробки передач. Во время дорожных испытаний, особенно при движении по горным или грунтовым дорогам летом, температуру масла измеряют регулярно. Оценивают температурное состояние коробки передач по максимальной и средней температуре масла за пробег.

На стенде температурное состояние коробки передач устанавливают или по времени ее непрерывной работы в постоянном режиме, при котором температура масла повышается от 40 до 120° С, или по величине и интенсивности повышения температуры масла в течение заданного срока от 40° С (при температуре окружающего воздуха 15…20° С и отсутствии искусственного охлаждения). Постоянный режим работы коробки передач в обоих случаях соответствует режиму максимальной мощности двигателя.

Температурную характеристику коробки передач определяют на стенде разомкнутого типа (рис 4, а).

Стенд имеет балансирный электродвигатель 1, вращающий первичный вал коробки передач 2, вторичный вал которой через редуктор 5 соединен с балансирным электротормозом 4. Крутящие моменты измеряют динамометрами 5. Этот стенд используют и для определения КПД коробки передач. Измеряя крутящие моменты на первичном М1 и на вторичном М2 валу коробки передач, величину КПД определяют по формуле

Испытания коробок передач на вибрацию и шумность производят на всех передачах на стенде разомкнутого типа с малошумным тормозом при максимальной частоте вращения без нагрузки и с полной нагрузкой. Стенд помещают в специальную изолированную от шума камеру. Уровень помех должен быть не менее чем на 7 дБ ниже уровня измеряемого шума. Вибропреобразователь крепят непосредственно к картеру коробки передач, а микрофон устанавливают на расстоянии 250 мм от стенки картера. Общий уровень шума измеряют в нескольких октавных полосах. Для выявления источников колебаний, наиболее вероятными из которых являются зубчатые колеса и подшипники, определяют спектральный состав шума и вибраций. Частоты колебаний и вибраций (в Гц) можно рассчитать по формуле

Герметичность уплотнений валов и разъемов картера при заглушённых отверстиях проверяют визуально после заливки в картер коробки передач маловязкого масла до уровня наливной пробки и подачи сжатого воздуха под давлением порядка 0,03 МПа.

Статическую прочность коробки передач определяют по нагрузкам, разрушающим наиболее слабое ее звено. При испытании на крутильных машинах на всех передачах (включая задний ход) определяют запас прочности коробки передач, который подсчитывают как отношение разрушающего крутящего момента, приложенного к первичному валу коробки передач, к максимальному крутящему моменту двигателя автомобиля, на котором установлена коробка передач.

При испытании коробки передач определяют долговечность шестерен (на изгибную и контактную усталость, а также на абразивный износ), подшипников качения (на контактную усталость и на абразивный износ), подшипников скольжения, муфт переключения передач (синхронизаторов, торцовых поверхностей зубьев шестерен и т. д.), сальников, деталей механизма переключения передач и картера коробки передач. Для автоматической коробки передач число испытаний, естественно, больше. Некоторые виды испытаний объединяют, применяя комбинированные стенды.

Долговечность уплотнений (сальников) определяют на прямой передаче при угловой скорости вращения первичного вала коробки передач от 105 рад/с до угловой скорости ще mах, соответствующей режиму максимальной мощности двигателя. Длительность испытаний составляет не менее 600 ч.

Во время стендовых испытаний устанавливают влияние различных конструктивных и технологических факторов на работу синхронизаторов коробок передач. Конструкция стенда обеспечивает требуемый режим включения. При испытаниях измеряют следующие параметры: усилие, действующее на рычаге, переключения передач, время синхронизации, синхронизирующий крутящий момент, частоту вращения валов. Силу, необходимую для включения синхронизаторов, измеряют с помощью тензорезисторов, наклеиваемых на вилки переключения передач.

Работоспособность синхронизатора оценивают по усилиям, прикладываемым к рычагу для осуществления всех процессов синхронизации; по числу случаев самовыключения муфты синхронизатора и пробивания синхронизатора, т. е. его включения до полного выравнивания скоростей вращения соединяемых валов.

Форсированные ресурсные стендовые испытания дают возможность в кратчайшие сроки определить долговечность синхронизаторов. Стенд работает автоматически по программе, которую вводят с помощью перфоленты. Форсируют испытания как повышением частоты включения, так и увеличением работы буксования при каждом включении. Для составления программы и определения коэффициентов перехода проводят предварительно исследование работы синхронизаторов в типичных эксплуатационных условиях.

Включение передач осуществляют при помощи гидроцилиндра 8, на который воздействуют через блок управления 9. Цикл испытаний состоит в разгоне первичного вала до угловой скорости вращения щ1 (при нейтральном положении рычага коробки передач), включений передачи (цилиндром 8 при полном выравнивании скоростей двух соединяемых валов) и ее выключении. Работа буксования синхронизатора зависит от моментов инерции маховика 3 и ротора электродвигателя 2, а также от соотношения частот вращения первичного и вторичного валов коробки передач. Стенд контролируется первичными преобразователями частот вращения 1, а также крутящего момента 5.

Для экспериментальной оценки качества работы автоматических коробок передач необходим ряд дополнительных (по сравнению с обычными механическими коробками передач) испытаний, в которых прежде всего определяют:

зависимость моментов переключения передач от скорости движения автомобиля и нагрузки на ведомом валу коробки передач;

характеристики всех клапанов гидросистемы управления коробкой передач;

моменты трения в тормозах и фрикционах системы переключения передач. При ресурсных испытаниях устанавливают долговечность механической части коробки передач и автоматической системы управления.

Нагрузка при испытаниях контролируется преобразователем крутящего момента 12. Управление коробкой передач осуществляется устройством для выбора передач 17 и электромагнитом включения режима 16. Управление электромагнитным тормозом 15 и дроссельной заслонкой карбюратора автоматизировано и осуществляется по определенной программе. При этом возможно и ручное управление стендом. Контрольные и регистрирующие приборы позволяют определить частоту вращения двигателя и ведомого вала коробки передач 11, крутящий момент на ведомом валу и положение дроссельной заслонки, температуру в картере, коробки передач. Записав показатели работы автоматической коробки передач, можно исследовать процесс переключения передач.

Для испытания коробок передач на долговечность в большинстве случаев используют стенды с замкнутым контуром, на которых можно легко осуществить ступенчатое нагружение и нагружение по схеме случайного процесса. Схема стенда замкнутого типа приведена на рисунке. 5, в. Электродвигатель 18 через упругую муфту 19 вращает редуктор 20, распределяющий вращение на две параллельные ветви, которые замыкаются редуктором 24. Испытываемая коробка передач 22 динамометрической муфтой 21 и карданным валом 23, а технологическая коробка передач 27 карданными валами 26 и 28 соединены с редукторами 20 и 24. Нагружающее устройство 25 состоит из гидроусилителя и редуктора, шестерни которого находятся в зацеплении с зубчатыми секторами, укрепленными на картерах коробок передач.

Блок автоматизированной системы управления стендом включает узел считывания и преобразования программы I, состоящий из лентопротяжного механизма, электронного коммутатора, электронной памяти и цифро-аналоговых преобразователей; узел управления крутящим моментом II, состоящий из устройства сравнения и элементов управления гидроусилителем нагружающего устройства (сигнал обратной связи поступает от динамометрической муфты 21) и узел управления скоростью вращения первичного вала коробки передач III, состоящий из устройства сравнения, тиристорного регулятора, усилителя обратной связи, получающего сигнал от преобразователя частоты вращения 29.

На этом стенде долговечности механизма передач и синхронизаторов на каждой передаче определяют отдельно, так как в процессе испытания передачи не переключают. Более перспективными, но в то же время более сложными и дорогостоящими, являются стенды, на которых во время испытаний возможно переключение передач.

На современных испытательных стендах с автоматизированной системой управления можно воспроизводить любой вид нагружения. Создавать реальные нагрузки, которые коробка передач (или другой узел трансмиссии) испытывает в действительных условиях, а также ступенчатые нагрузки можно с помощью гидравлических вращающихся цилиндров. Эти цилиндры весьма точно воспроизводят любой тип нагрузки и создают крутильные колебания, соответствующие программе. Усилия, необходимые для нагружения испытываемых узлов, возникают за счет гидростатического действия жидкости. Регулировать величину усилия можно с помощью специальных клапанов.

Принципиальная схема управления автоматизированным стендом для испытания коробок передач на долговечность (рис 6).

Эта схема может быть использована также при испытании любого другого узла автомобиля. Силовой возбудитель 2, которым может быть вращающийся гидроцилиндр, гидровибратор, гидропульсатор и т. д., создает нагрузку на детали испытываемого узла 1. Нагрузка контролируется измерителем нагрузки 3. Гидронасос 4 создает необходимое рабочее давление в гидросистеме, обеспечивая работу силовых узлов.

Работа силового возбудителя регулируется сервоклапаном 5, исполнительным механизмом 6, с помощью которого выполняют программу испытаний, и усилительно-преобразовательным элементом 7, получающим команду от измерителя рассогласования 13 включающего задающее устройство 10, элемент, контролирующий нагрузку 11 и сравнивающее устройство 9. Система управления также имеет счетчик циклов и программных блоков 8 и элемент аварийной защиты 12.

3. ИСПЫТАНИЯ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1 Лабораторные испытания

Вследствие высокой частоты вращения карданных валов, особенно при движении автомобиля со скоростями, близкими к максимальным, большое значение имеют вопросы их балансировки, которая производится на специальных балансировочных стендах. При испытаниях карданных передач применяют стенды как с открытым, так и с замкнутым контуром мощности. Стенд с открытым потоком мощности состоит из балансирных электродвигателя и генератора, между которыми устанавливают испытуемый карданный вал. Для изменения угла наклона карданного вала двигатель и генератор можно перемещать в осевом направлении, что также позволяет испытывать валы различной длины. КПД карданной передачи определяют при различной частоте вращения по величине отношения моментов на генераторе и двигателе.

Испытания карданных передач на статическую прочность и жесткость проводят на крутильной машине аналогично тому, как это делалось применительно к коробкам передач и ведущим мостам.

Карданная передача в условиях эксплуатации работает как при постоянных режимах нагружения, например, во время движения автомобиля по шоссе с постоянной скоростью, так и при переменных нагрузках, которые наблюдаются при трогании автомобиля с места и его движении по пересеченной местности. Поэтому при испытании карданных валов на надежность применяют стенды с замкнутым мощностным контуром и стенды с инерционной массой. На стендах с замкнутым контуром проводят длительные испытания карданных передач при действии какого-то одного, обычно близкого к максимальному, крутящего момента либо при нескольких значениях в соответствии с программой испытаний. На инерционных стендах проверяют работоспособность карданных передач в условиях действия крутящих моментов, изменяемых во времени.

На рисунке 7 приведена схема стенда с замкнутым мощностным контуром. От электродвигателя 1 вращение передается на редуктор 14, который вместе с валами 2 и 12, вращающимися в опорах 3 и 11, испытуемыми карданными передачами 5 и 9 и редуктором 7 образует замкнутый контур. Нагружение контура производится посредством поворота одного фланца муфты 13 относительно другого.

Перемещая редуктор 7 в продольном и поперечном направлениях, изменяют углы наклона карданных валов, что вызывает перемещение в шлицевых соединениях и шарнирах 4, 10, 6 и 8.

На рис. 2 показана схема стенда, снабженного маховиком 3, момент инерции которого соответствует моменту инерции вращающихся и поступательно движущихся масс автомобиля. Испытания состоят в периодическом разгоне с помощью электродвигателя 1 маховика 3, после чего срабатывает тормоз 2, и цикл повторяется снова. При разгоне маховика на испытуемый карданный вал воздействует переменный во времени крутящий момент (рис.8). Число циклов определяется программой испытаний.

Работоспособность карданных передач в специфических условиях проверяют на специальных стендах, например стенде, имеющем грязевую ванну. В ней при испытаниях работает карданная передача, что позволяет оценить эффективность уплотнений и долговечность подшипников.

Важным звеном карданной передачи является подвижное шлицевое соединение вилки и трубы. Указанные элементы испытывают на специально предназначенных для этого стендах. Кинематика стенда обеспечивает возвратно-поступательное движение соединения при одновременном его нагружении крутящим моментом. Охлаждают шлицевое соединение сжатым воздухом. Испытания позволяют определить износостойкость шлицевой пары, влияние чистоты поверхности шейки вилки на работоспособность сальника, качество смазки и решить другие вопросы.

3.2 Дорожные испытания

Эти испытания карданных передач чаще проводят в совокупности с испытаниями других агрегатов, однако не исключены испытания, объектом которых являются только карданные передачи, особенно при доводочных работах.

Испытания карданных передач, являющихся одним из элементов трансмиссии, в методическом отношении имеют много общего с испытаниями сцеплений, коробок передач и ведущих мостов.

Подготовленные к испытаниям карданные передачи устанавливают на автомобиле, который проходит обкатку на режимах, указанных в предыдущем разделе. Испытания проводятся по маршруту, также аналогичному тому, который применяется для испытаний остальных агрегатов трансмиссии с тем различием, что в маршрут включают участки неровной дороги, вызывающие интенсивное изменение угла наклона карданного вала, а также мокрой и загрязненной дороги, а для автомобилей высокой проходимости, кроме того, и броды.

При испытаниях определяют число троганий с места на уклоне с крутизной, близкой к его максимальной величине, с включением низшей передачи в коробке передач, в том числе передачи заднего хода, при работе двигателя на режиме максимальной мощности. Значительный объем испытаний составляют испытания автомобиля при движении с максимальной скоростью, допускаемой различными передачами в коробке, которые переключаются последовательно от низшей до высшей и наоборот через каждые 10…20 км. При переключении передач от высшей до низшей каждая последующая передача включается при максимальной скорости автомобиля, допускаемой той передачей, которая должна быть включена.

В процессе испытаний наблюдают за появлением резонансных колебаний валов карданной передачи при разных скоростях движения автомобиля, шумов в соединениях, вибраций промежуточной опоры и т. д. Результаты наблюдений заносят в путевой протокол или журнал.

После испытаний карданную передачу осматривают и выполняют соответствующие измерения, с помощью которых определяют износы трущихся частей, в частности крестовин, подшипников и шлицевых соединений. На основании полученных результатов дают заключение о том, соответствует ли карданная передача предъявляемым к ней требованиям.

В настоящее время научно-исследовательскими и учебными институтами, автомобильными и автоагрегатными заводами широко применяются все указанные виды испытаний, так как только их сочетание может дать максимальный эффект при создании новых автомобилей, модернизации существующих и проверке качества серийно выпускаемых.

Существенные преимущества стендовых испытаний проявляются при исследовании вопросов надежности агрегатов, когда требуется многократно нагружать детали, что в условиях пробеговых испытаний невозможно без больших потерь времени.

Размещено на Allbest

Подобные документы

Изучение основных показателей, определяемых в ходе испытаний передвижной лаборатории дорожных испытаний АТС на базе ГАЗ-2705. Электрические схемы основной измерительной аппаратуры. Оценка параметров устойчивости и управляемости АТС в стендовых условиях.

дипломная работа [3,8 M], добавлен 24.03.2011

Особенности организации полигонных и лабораторных испытаний автомобилей на пассивную безопасность. Описание приборов для измерения расходов топлива. Принципы тестирования агрегатов, узлов и систем машины. Правила проверки тормозных свойств автомобилей.

контрольная работа [921,0 K], добавлен 14.01.2011

Комплектация и стандартные условия стендовых испытаний двигателей, оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение потерь в трансмиссии автомобиля. Построение графика внешней скоростной характеристики двигателя. Расчет значений КПД трансмиссии.

лабораторная работа [117,0 K], добавлен 09.04.2010

Конструктивные элементы автомобиля ВАЗ 2104: расчет сцепления, карданной передачи, дифференциала, синхронизатора 2104; оценка износостойкости фрикционных накладок, теплонапряженности сцепления; определение нагрузки на зуб сателлита и полуосевых шестерен.

курсовая работа [2,6 M], добавлен 18.02.2011

Назначение и требования к сцеплению автомобиля. Анализ его существующих конструкций. Выбор основных параметров сцепления. Расчет вала сцепления и ступицы ведомого диска. Техническое обслуживание спроектированной конструкции. Расчет сцепления на износ.

курсовая работа [4,3 M], добавлен 07.03.2010

Поперечная устойчивость автомобиля на горизонтальной дороге. Внешняя скоростная характеристика двигателя. Определение передаточных чисел коробки передач. Тормозная динамика автомобиля. Время и путь разгона. Неисправности сцепления, способы их устранения.

курсовая работа [2,6 M], добавлен 10.11.2015

Расчёт механизмов, выбор и обоснование параметров сцепления, определение суммарного усилия нажимных пружин. Расчёт привода сцепления, определение свободного и полного хода педали при его выключении. Кинематический расчёт коробки передач автомобиля ВАЗ.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.02.2013

Источник

Процесс определения технического состояния объекта с определенной точностью (объекты диагностирования — машина или ее составная часть), т.е. процесс, включающий измерения, анализ результатов измерений, постановку диагноза и принятие решения — диагностирование.

Основная задача диагностирования в процессе технического обслуживания — определение технического состояния объекта и прогнозирование его дальнейших изменений. Это позволяет управлять техническим состоянием машин. Техническое состояние машин изменяется случайно и зависит от различных эксплуатационных факторов (почвенно-климатических условий, видов выполняемой работы, интенсивности нагрузки, квалификации механизаторов, качества обслуживания и др.).

Они по-разному влияют на интенсивность изнашивания деталей машин, в связи с чем для каждой конкретной машины требуются ремонтно-обслуживающие воздействия разных объемов. Предварительное диагностирование машины и ее составных частей позволяет определить фактический объем работ по обслуживанию или ремонту. При этом решаются следующие задачи:

  • проверка исправности и работоспособности составных частей машины
  • поиск дефектов, в результате которых нарушилась исправность или работоспособность
  • сбор исходных данных для прогнозирования остаточного ресурса

Виды диагностирования во время эксплуатации автомобиля

  • в процессе технического обслуживания
  • заявочное
  • ресурсное

Диагностирование в процессе технического обслуживания увязано с системой технического обслуживания конкретной машины.

Заявочное проводится по заявке автомобилиста с целью выявления дефектов.

Ресурсное проводится с целью установления остаточного ресурса детали или соединения.

[custom_ads_shortcode1]

Виды диагностирования при ремонте автомобиля

  • предремонтное
  • послеремонтное

Диагностирование перед ремонтом, в технической литературе называемое предремонтным, проводится непосредственно в хозяйствах, использмощих технику, или на станциях технического обслуживания.

— Схема типового технологического процесса восстановления и непланового ремонта

Диагностирование после ремонта, называемое послеремонтным, выполняется на ремонтных предприятиях с целью оценки качества ремонта и значения восстановленного pecуpca.

Методы диагностирования подразделяются на субъективные (органолептические) и объективные (инструментальные). К субъективным методам диагностирования относятся:

  • внешний осмотр
  • прослушивание
  • остукиванне
  • проверка осязанием и обонянием

Внешним осмотром определяют состояние уплотнений, течь топлива, масла, электролита, повреждение наружных деталей; прослушиванием — стуки, шумы и другие звуки, отличающиеся от нормальных рабочих; остукиванием — резьбовые, заклепочные, шпоночные и сварочные соединения; осязанием — места нагрева деталей, вибрацию, биение, вязкость жидкости; обонянием — состояние муфты сцепления по характерному запаху, течь бензина и т.п.

Для установления количественных изменений параметров технического состояния машины проводят объективное диагностирование, т.е. с помощью специального оборудования и приборов. Технические средства могут быть встроены в машину или подсоединены к ней. К встроенным относятся датчики, сигнальные лампочки, счетчик наработки, сигнализатор засоренности фильтра и др. К подсоединяемым — стенды, приборы, приспособления и т.п.

[custom_ads_shortcode2]

Методы диагностирования по характеру измерения параметров

  • Прямые методы основаны на измерении структурных параметров технического состояния непосредственно прямым измерением (размер детали, зазор в подшипниках, прогиб ремня привода вентилятора и т.д.)
  • Косвенные методы основаны на определении структурных параметров состояния составных частей по косвенным (диагностическим) параметрам при установке диагностического устройства без разборки машины. Этими методами определяются физические величины, характеризующие техническое состояние механизмов и систем машины: давление масла, расход газа (топлива, масла), параметры вибрации, ускорение при разгоне двигателя и др.

Техническое диагностирование при эксплуатации машин приурочивается к соответствующему виду технического обслуживания. Это позволяет снизить трудоемкость выполнения операций технического обслуживания, повысить их эффективность и обеспечить безотказность работы объекта до следующего контроля и обслуживания.

Результаты диагностирования заносят в специальную карту, в которой год и дату поступления техники считают от последнего капитального ремонта (или от начала эксплуатации для новых автомобилей). Наработку от начала эксплуатации ставят в том случае, если автомобиль не подвергался капитальному ремонту. В заключение указывают вид ремонта основных агрегатов, либо автомобиля в целом, или же остаточный ресурс и номер очередного технического обслуживания.

Основным источником достоверной информации о техническом состоянии каждого отдельно взятого автотранспортного средства является технический контроль, включающий осмотр и инструментальное диагностирование.

В соответствии с принятой терминологией под техническим контролем в сфере производства понимается проверка соответствия продукции установленным техническим требованиям (соответствие технического состояния автотранспортного средства нормативно-технической документации и законодательным нормам).

Техническая диагностика — отрасль знаний, изучающая и устанавливающая признаки неисправностей составных частей объектов, разрабатывающая методы и средства, с помощью которых дается заключение (ставится диагноз) о техническом состоянии объектов диагностирования, а также принципах построения и организации использования систем диагностирования.

Алгоритм назначения вида ремонта трактора

Техническое состояние — совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент признаками и параметрами состояния, установленными технической документацией на этот объект.

Объект диагностирования — изделие (транспортное средство) и его составляющие, подвергаемые диагностированию.

Техническое диагностирование — процесс определения технического состояния объекта диагностирования с требуемой точностью.

Свеча с экранированным наконечником

Результатом диагностирования является диагноз — заключение о техническом состоянии объекта с указанием при необходимости места, вида и причины дефекта.

Средства и объекты диагностирования, подготовленные к проверке параметров состояния или осуществляющие ее по правилам, установленным соответствующей документацией, называются системой технического диагностирования. Таким образом, различают понятие диагностики как отрасли знаний и как области практической деятельности. В первом случае используется термин «техническая диагностика», во втором — «техническое диагностирование».

Важнейшее требование к диагностированию — возможность оценки состояния объекта без его разборки.

[custom_ads_shortcode3]

Диагностика решает задачи трех типов по определению состояния объектов диагностирования:

  • к первому типу относятся задачи по определению состояния, в котором находится объект в настоящий момент (диагноз — от гр. diágnosis — распознавание, определение)
  • ко второму — задачи по предсказанию состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент (прогноз — от гр. prognosis — предвидение, предсказание)
  • к третьему — задачи по определению состояния, в котором находился объект в некоторый момент в прошлом (генезис — от гр. génesis — происхождение, возникновение).

Задачи первого типа относят к технической диагностике, второго — к технической прогностике (или, как чаще говорят, к техническому прогнозированию), третьего — к технической генетике.

[custom_ads_shortcode1]

Основными задачами диагностики применительно к автомобилям являются:

  • выявление автомобилей (из числа эксплуатируемых), техническое состояние которых не соответствует требованиям безопасности движения и охраны окружающей среды
  • определение неисправностей, для устранения которых необходимы регулировочные либо ремонтные работы (если для устранения неисправности требуются большие затраты рабочего времени, то такие работы выполняются перед техническим обслуживанием (ТО)
  • выявление или уточнение перед текущим ремонтом (ТР) причин отказа или неисправности
  • контроль качества ТО и ТР
  • прогнозирование ресурса исправной работы узлов, агрегатов и автомобилей в целом
  • сбор, обработка и выдача информации, необходимой для управления производством
  • установление в отдельных случаях технического состояния автомобиля, в котором он находился в прошлом, например перед аварией (техническая генетика)

Диагностирование является более совершенной формой проведения контрольных работ. От традиционных контрольных осмотров, выполняемых на автотранспортных предприятиях (АТП) в основном субъективными методами с привлечением в качестве экспертов наиболее квалифицированных механиков и ремонтных рабочих, диагностирование отличается:

  • во-первых, объективностью и достоверностью оценки технического состояния автомобиля, что достигается применением инструментальных методов проверки
  • во-вторых, возможностью определения выходных параметров (параметров эффективности) агрегатов и систем автомобиля (мощности, топливной экономичности, тормозных качеств и т.д.)
  • в-третьих, наличием условий для повышения надежности и организованности ТО и ремонта автомобилей за счет более эффективного оперативного управления

Возникновение потребности в объективной и достоверной информации, получаемой инструментальными методами контроля, объясняется действием на автомобильном транспорте двух важных факторов — усложнения автомобильной техники и стремления обеспечить поддержание работоспособности автомобилей в условиях низкой обеспеченности квалифицированными кадрами.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

  1. Субъективные методы
  2. Объективные методы

Методы диагностирования автотранспортных средств подразделяются на субъективные и объективные. В основе субъективных методов лежат способы определения технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако получение, анализ информации, а также принятие решения о техническом состоянии производятся с помощью органов чувств человека, что, естественно, имеет достаточно высокую погрешность.

[custom_ads_shortcode2]

Субъективные методы

Наибольшее распространение получили следующие субъективные методы:

Рисунок 1 – Структура технической диагностики

  • визуальный
  • прослушивание работы механизма
  • ощупывание механизма
  • заключение о техническом состоянии на основании логического мышления

Визуальный метод дает возможность обнаружить, например, следующие неисправности:

  • нарушение уплотнений, трещины, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и т.п. — по течи топлива, масла, экс­плуатационных жидкостей
  • неполное сгорание топлива — по дымлению из выхлопной трубы
  • подтекание форсунок — по повышению уровня масла в под­доне картера двигателя и т.д.

Прослушивание работы механизма позволяет обнаружить следующие неисправности:

  • увеличенный зазор между клапанами и коромыслами ме­ханизма газораспределения — по стукам в зоне клапанного ме­ханизма
  • повышенный износ шатунных и коренных подшипников — по стукам в соответствующих зонах кривошипно-шатунного ме­ханизма при изменении частоты вращения коленчатого вала
  • чрезмерное опережение или запаздывание впрыска топли­ва — по характеру звука выхлопа (при раннем впрыске — «жесткая работа», при позднем — «мягкая»)
  • неисправности сцепления автомобиля — по шуму и стукам при переключении передачи и др.

Методом ощупывания механизма можно определить такие неисправности:

  • ослабление креплений — по относительному перемещению деталей
  • неисправности отдельных трущихся механизмов и деталей — по чрезмерному их нагреву
  • неисправности рулевого механизма — по толчкам на руле­вом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заклю­чение о следующих неисправностях:

  • топливной аппаратуры — затруднен пуск двигателя
  • системы охлаждения — двигатель перегревается и др.

[custom_ads_shortcode3]

Объективные методы

Объективные методы основываются на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля с помощью контрольно-диагностических средств и путем принятия решения по специально разработанным алгоритмам диагностирования. Применение тех или иных методов существенно зависит от целей, которые решаются в процессе технической подготовки автомобилей. Однако в связи с усложнением конструкции автомобиля, повышенными требованиями к эксплуатационным качествам, интенсивностью использования объективные методы диагностирования находят все большее применение.

Методы диагностирования автомобилей, их агрегатов и узлов характеризуются способом измерения и физической сущностью диагностических параметров, наиболее приемлемых для исполь­зования в зависимости от задачи диагностирования и глубины постановки диагноза.

В настоящее время принято выделять три основные группы методов, классифицированных по виду диагностических параметров.

Методы I группы базируются в основном на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля и определении при заданных условиях выходных параметров. Для этих целей используются стенды с беговыми барабанами или параметры определяются непосредственно в процессе работы автомобиля на линии. Методы диагностирования по параметрам экс­плуатационных свойств дают общую информацию о техническом состоянии автомобиля. Они позволяют оценить основные экс­плуатационные качества автомобиля:

  • тормозные
  • мощностные
  • топливную экономичность
  • устойчивость и управляемость
  • на­дежность
  • удобство пользования
  • и т.д.

Методы II группы базируются на объективной оценке гео­метрических параметров в статике и основаны на измерении значения этих параметров или зазоров, определяющих взаим­ное расположение деталей и механизмов. Проводят такое диаг­ностирование в случае, когда измерить эти параметры можно без разборки сопряжений трущихся деталей. Структурными па­раметрами могут быть зазоры в подшипниковых узлах, клапан­ном механизме, кривошипно-шатунной и поршневой группах двигателя, шкворневом соединении колесного узла, рулевом управлении, углы установки передних колес и др. Диагностиро­вание по структурным параметрам производится с помощью из­мерительных инструментов: щупов, линеек, штангенциркулей, нутромеров, индикаторов часового типа, отвесов, а также спе­циальных устройств. Преимущество методов этой группы — возможность постановки точных диагнозов, простота средств измерения, а недостатки — большая трудоемкость, малая тех­нологичность.

Датчик-распределитель зажигания

К III группе относятся методы, оценивающие параметры сопутствующих процессов. Например, герметичность рабочих объемов оценивается при обнаружении и количественной оцен­ке утечек газов или жидкостей из рабочих объемов, узлов и аг­регатов автомобиля. К таким рабочим объемам можно отнести:

  • камеру сгорания
  • герметичность которой зависит от состояния цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения
  • систему охлаждения
  • систему питания двигателя
  • шины
  • гид­равлические и пневматические приборы и механизмы

По интенсивности тепловыделения можно оценить работу трения сопряженных поверхностей деталей, качество процессов сгорания (например, по температуре отработавших газов), однако такие методы пока не нашли широкого применения. При создании средств технического диагностирования транс­портных средств широко используются также методы, оценивающие состояние узлов и систем по параметрам колебательных процессов. Их можно разделить на три подвида:

  1. методы, оценивающие колебания напряжения в электри­ческих цепях
  2. методы, оценивающие параметры виброакустических сиг­налов (получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.)
  3. методы, оценивающие пульсацию давления в трубопрово­дах (на основе этого принципа работают дизель-тестеры для ди­агностирования дизельной топливной аппаратуры)

Методы, с помощью которых оцениваются колебания напряжения в электрических цепях, используются для диагностирова­ния системы зажигания двигателя по характерным осциллограм­мам напряжений в первичной и вторичной цепях. Осциллографом отображаются процессы, протекающие в первичной и вторичной цепях системы зажигания за время между последовательными искровыми разрядами в цилиндрах, для визуального исследова­ния. Участки осциллограмм содержат информацию о состоянии системы зажигания. По осциллограмме первичного напряжения непосредственно измеряют угол замкнутого состояния контактов. По напряжению искрового разряда осциллограммы вторичного напряжения определяют состояние зазора свечи. Сравнивая полученные осциллограммы с эталонными, выявляют характерные неисправности проверяемой системы зажигания.

Виброакустические методы используются для измерения низко- и высокочастотных колебаний систем и элементов транс­портных средств.

Одним из таких методов является диагностирование по перио­дически повторяющимся рабочим процессам или циклам. Суть данного метода заключается в следующем. Рабочие процессы впуска, сжатия, сгорания и выпуска, изменение давления в топливных трубопроводах высокого давления, колебательные процессы в системе зажигания и другие часто повторяются.

Так как закономерности изменения параметров рабочих процессов во всех периодах идентичны, то для диагностирования достаточно изучить параметры одного цикла. Для этого с помощью специальных преобразователей параметры одного цикла задерживают, разворачивают во времени и выводят на регистрирующий или пока­зывающий прибор.

Определенное место занимают методы, оценивающие по фи­зико-химическому составу отработавших эксплуатационных ма­териалов состояние узлов и агрегатов и отклонения от их нормального функционирования, например анализ отработанного масла, анализ отработавших газов и т.п. Диагностирование по составу масла производится путем анализа его проб, взятых из картера двигателя с целью определения количественного содержания продуктов износа деталей, а также наличия загрязнений и примесей. Концентрации железа, алюминия, кремния, хрома, меди, свинца, олова и других элементов в масле позволяют судить о скорости изнашивания деталей. По изменению концентрации железа в масле можно судить о скорости изнашивания гильзы цилиндров, шеек коленчатого вала, поршневых колец. По изменению концентрации алюминия судят о скорости изнашивания поршней и других деталей. Содержание почвенной пыли харак­теризует состояние воздушных фильтров и герметичность тракта подачи воздуха в цилиндр двигателя.

Диагностирование автомобиля в целом проводят для определения уровня показателей его эксплуатационных свойств: мощности, топливной экономичности, безопасности движения и влияния на окружающую среду. Выявив снижение этих показателей по сравнению с установленными нормами, проводят углубленное диагностирование, определяют конкретные неисправности, регулируют механизмы и выполняют заключительный контроль.

Диагностирование автомобиля возможно при ходовых испытаниях или использовании стационарных стендовых средств. В эксплуатационных условиях ходовые испытания применяют ограниченно, главным образом для инспекторской проверки тормозов и линейного расхода топлива.

Более эффективным является стационарное диагностирование автомобиля при помощи специальных стендов, позволяющих задавать скоростные и нагрузочные тестовые режимы работы автомобиля.

Основными диагностическими параметрами эксплуатационных свойств автомобиля являются: колесная мощность Мк и ее производные; скорость движения Vа, сила тяги Р сопротивление движению Р и выбег $в; путь 3 , время I и ускорение р разгона, удельный расход топлива <2 на характерных скоростных и нагрузочных режимах, тормозной путь 5Г тормозные силы Рт, путь $3, время 1 и величина замедления 3; боковые силы Р6, действующие в пятне контакта шин с дорогой; токсичность отработавших газов СО, уровень шума А.

Методы диагностирования технического состояния автомобилей, агрегатов характеризуются физической сущностью и способом измерения диагностических параметров, наиболее приемлемых для использования в зависимости от задачи диагностирования. В настоящее время выделяют три основные группы методов диагностирования .

Методы первой группы базируются на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля, определении при заданных условиях выходных параметров и сравнении их количественных значений с эталонными. Диагностирование проводится с использованием стендов с беговыми барабанами или непосредственно в процессе работы автомобиля. Методы широко применяются для общей оценки технического состояния автомобилей и агрегатов.

К методам диагностирования по параметрам сопутствующих процессов относятся:

  • – методы диагностирования по герметичности рабочих объемов. Сущность процесса диагностирования заключается в создании в контролируемом объеме избыточного давления (разряжения) и в оценке интенсивности их падения. Этим методом диагностируются цилиндропоршневая группа двигателя, пневматические приводы тормозов и др.;
  • – тепловой метод, заключающийся в определении параметров, характеризующих количество тепла, выделяемого в результате протекания процессов сгорания, работы сил трения при заданных скоростном и нагрузочном режимах. Такими параметрами могут быть температура нагрева, скорость ее изменения. Метод может применяться для диагностирования двигателя, агрегатов трансмиссии, подшипниковых узлов, однако широкого применения на автотранспорте пока не нашел;
  • – методы диагностирования узлов, систем по параметрам колебательных процессов широко используются при создании средств технического диагностирования автомобилей и их можно разделить на три подвида: методы, оценивающие колебания напряжения в электрических цепях (на этой основе созданы мотор-тестеры); по параметрам виброакустических сигналов, получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.); по параметрам, оценивающим пульсацию давления в трубопроводах (на этой основе созданы дизель-тестеры для диагностирования дизельной топливной аппаратуры);
  • – методы, оценивающие состояние узлов и агрегатов по физико-химическому составу отработавших эксплуатационных материалов. Например, простейший экспресс-анализ отработанного масла на загрязнение, спектральный анализ проб масел, в результате проведения которого по наличию и концентрации различных химических элементов в масле можно поставить диагноз работоспособности отдельных узлов и сопряжений агрегата. Если в пробе картерного масла двигателя имеется высокое содержание свинца, это говорит об износе вкладышей шатунных и коренных подшипников, если высокое содержание железа — об износе гильз цилиндров, если высокое содержание кремния — о засорении воздушного фильтра и т.д.

Третья группа методов основывается на объективной оценке геометрических параметров (зазор, люфт, свободный ход, смещение и т.д.). Метод применим, когда указанные параметры легкодоступны для непосредственного измерения.

В настоящее время проводятся исследования по разработке новых и совершенствованию имеющихся методов диагностирования применительно к усложняющимся конструкциям автомобилей, изменению элементной базы микроэлектроники и микропроцессорной техники. Один и тот же диагностический признак чаще всего может быть установлен с помощью нескольких методов диагностирования. Вопрос выбора наиболее целесообразного из них в каждом конкретном случае решается с учетом: уровня информативности и точности, степени универсальности метода диагностирования, трудоемкости диагностирования, различных организационно-экономических факторов.

Выбор диагностических параметров для диагностирования особенно сложных объектов является непростой задачей. Это связано, во-первых, с тем, что между структурными и диагностическими параметрами в зависимости от сложности объекта могут существовать различные взаимосвязи.

Во-вторых, различные диагностические параметры в разной мере удовлетворяют изложенным выше требованиям к параметрам выходных процессов, используемых для целей диагностирования.

Поэтому при решении задачи выбора диагностических параметров в сложных ситуациях сначала определяют возможный набор параметров. Для этого применяют построение так называемой структурно-следственной схемы узла или механизма, представляющей собой граф-модель, увязывающую в единое целое основные элементы механизма, характеризующие их структурные параметры, перечень характерных неисправностей, подлежащих выявлению, и набор возможных для использования диагностических параметров. Перечень характерных неисправностей механизма составляют на основе статистических оценок показателей его надежности. Пользуясь подобной схемой, составленной на основе инженерного изучения объекта диагностирования, применительно к определенному перечню структурных параметров и неисправностей устанавливают первоначальный перечень диагностических параметров и связи между теми и другими. Затем осуществляется отбор из выявленной исходной совокупности наиболее значимых и эффективных в использовании диагностических параметров. Для этого анализируют, в какой мере исследуемые параметры отвечают требованиям однозначности, стабильности, чувствительности, информативности. И наконец, при выборе методов, средств, разработке процессов диагностирования оценивают параметры по их технологичности и затратам на диагностирование.

Важнейшим этапом процесса диагностирования является постановка диагноза. В зависимости от задачи диагностирования и сложности объекта диагноз может различаться по глубине. Для общей оценкиработоспособности агрегата, системы, автомобиля в целом используются выходные параметры, на основании которых ставится общий диагноз типа «да», «нет» («годен», «не годен»).

Для определения потребности в ремонтно-регулировочной операции требуется более глубокий диагноз, основанный на локализации конкретной неисправности. Постановка диагноза в случае, когда приходится пользоваться одним диагностическим параметром, не вызывает особых методических трудностей. Она практически сводится к сравнению измеренной величины диагностического параметра с нормативом.

Page 2

Средства технического диагностирования (СТД) представляют собой технические устройства, предназначенные для измерения количественных значений диагностических параметров. СТД по их взаимодействию с объектом диагностирования можно разделить на три вида. Внешние СТД, т. е. не входящие в конструкцию автомобиля, в зависимости от их устройства и технологического назначения могут быть стационарными или переносными. Стационарные стенды устанавливаются на фундаменты, как правило, в специальных помещениях, оборудованных отсосом отработавших газов, вентиляцией, шумоизоляцией. Переносные приборы используются как в комплексе со стационарными стендами, так и отдельно для локализации и уточнения неисправностей на специализированных участках и постах ТО и ремонта.

Встроенные (бортовые) СТД включают в себя входящие в конструкцию автомобиля датчики, устройства измерения, микропроцессоры и устройства отображения диагностической информации. Простейшие встроенные СТД представляют собой традиционные приборы на панели (щитке) перед водителем, номенклатура которых на современных автомобилях постоянно расширяется за счет введения новых СТД, особенно электронных, обеспечивающих контроль состояния все усложняющихся элементов конструкции автомобилей. Более сложные встроенные СТД позволяют водителю постоянно контролировать состояние элементов привода и рабочих механизмов тормозной системы, расход топлива, токсичность отработавших газов в процессе работы и выбирать наиболее экономичные и безопасные режимы движения автомобиля или своевременно прекращать движение при возникновении аварийной ситуации.

Наличие таких средств позволяет своевременно выявлять наступление предотказных состояний и назначать проведение предупредительных воздействий по фактическому состоянию.

Широкое использование встроенных СТД на автомобилях массового выпуска ограничивается их надежностью и экономическими соображениями. В последние годы получили распространение вместо встроенных СТД устанавливаемые СТД (УСТД), которые отличаются от встроенных конструктивным исполнением средств обработки, хранения и выдачи информации, выполняемых в виде блока, который устанавливается на автомобиль периодически. Поскольку плановые и заявочные диагностирования автомобиля проводятся относительно редко, это позволяет иметь значительно меньшее количество УСТД по сравнению со встроенными, что экономически выгоднее.

УСТД изготавливаются на базе электронных элементов. Это позволяет эффективно использовать ЭВМ для обработки получаемой диагностической информации о техническом состоянии автомобилей.


Page 3

Перейти к загрузке файла.

Диагностирование занимает важную роль в обслуживании автомобилей и решает следующие задачи:

Общая оценка технического состояния автомобиля и его отдельных систем, агрегатов, узлов; определение места, характера и причин возникновения дефекта; проверка и уточнение неисправностей и отказов в работе систем и агрегатов автомобиля, указанных владельцем автомобиля в процессе приема автомобиля на СТО, ТО и ремонта; выдача информации о техническом состоянии автомобиля, его систем и агрегатов для управления процессами ТО и ремонта, т. е. для выбора маршрута движения автомобиля по производственным участкам СТО; определение готовности автомобиля к периодическому техническому осмотру в ГАИ; контроль качества выполнения работ по ТО и ремонту автомобиля, его систем, механизмов и агрегатов; создание предпосылок для экономичного использования трудовых и материальных ресурсов.

  • 1. Борц А.Д., Закин Я.Х., Иванов Ю.В. Диагностика технического состояния автомобиля. М.: Транспорт, 1979. – 160 с.
  • 2. Газарян А.А. Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт автотранспортных средств: Практические рекомендации и нормативная база. – М., 2000.
  • 3. Жердицкий Н.Т., Русаков В.З., Голованов А.А. Автосервис и фирменное обслуживание автомобилей: Учебное пособие. – Новочеркасск: Изд. ЮРГТУ (НПИ), 2003. – 123 с.
  • 4. Арзамаскина Н. Маленький аспект большого Интернета. // АБС. Автомобиль и сервис, 2000. – № 8. – С. 42-13.

Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter

Источники:

  • ustroistvo-avtomobilya.ru
  • ustroistvo-avtomobilya.ru
  • ustroistvo-avtomobilya.ru
  • studwood.ru

Испытание агрегатов автомобилей
[c.167]

СБОРКА И ИСПЫТАНИЕ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЯ
[c.256]

Л. П. К р и в ш и и. Испытание агрегатов автомобиля после ремонта, Машгиз, 1954.
[c.215]

Однако расчетным путем не всегда удается надежно, с должной достоверностью прогнозировать и оптимизировать долговечность сборочных единиц и агрегатов автомобиля. В таких случаях более удобны ускоренные стендовые испытания, проводимые по специальным программам, имитирующим эксплуатационный режим.
[c.227]

При разработке новых более совершенных стандартов на испытания машин и узлов следует иметь в виду и метод радиоактивных изотопов. Этот метод не является универсальным, заменяющим другие методы, но он вполне приемлем для отдельных условий и целей, особенно для сравнительных стендовых и эксплуатационных испытаний многих агрегатов автомобилей, тракторов и их двигателей.
[c.197]

Современные методы ускоренных испытаний на стендах позволяют довольно близко подойти к оценке надежности натурных образцов отдельных деталей, и в первую очередь к оценке их ресурса. Однако последнее слово при определении фактического ресурса остается за эксплуатационными испытаниями. Организация подконтрольной эксплуатации для получения информации о повреждениях деталей в реальных условиях эксплуатации позволяет собрать исчерпывающую информацию для оценки фактической надежности автомобилей. При обработке этой информации необходимо учитывать основные взаимосвязи между изделиями разных уровней, а именно деталь — узел — агрегат — автомобиль, влияние замен, связанных со старением автомобилей, влияние изменений условий эксплуатации и другие факторы.
[c.215]

На рис. 4.1 представлены нагрузочные характеристики обечайки, рассчитанной под статическую нагрузку 900 Н. Испытания проводили на двух образцах № 28 и № 30. Рабочая точка, соответствующая номинальной нагрузке, должна находиться в середине прямолинейного участка характеристики. Для этой точки смещение опорной платы АН соответствует 5,6 мм. Хотя обечайки одного типа, при высоких нагрузках заметно расхождение в характеристиках, но не более 3-5%. Это незначительное расхождение можно объяснить отклонениями в технологическом процессе при вулканизации обечайки. При малых нагрузках в нижней части характеристик наблюдается отклонение от линейности порядка 2—3%. Возможно, здесь проявляется неоднородность структуры обечайки и ее формы. Обечайки такого типа предназначены для гидроопор силовых агрегатов автомобилей среднего класса.
[c.65]

Напряжения обусловлены только действием веса платформы с грузом без учета концентраторов и нагрузок от других агрегатов автомобиля, поэтому нужно признать уровень нагружения высоким, что подтверждается испытаниями ав-томобиля-самосвала при движении по выбитому булыжнику. При такой установке платформы трещины лонжерона в зоне опоры 2 наблюдались уже через 6… 8 тыс. км пробега.
[c.132]

Реализация способов ускорения и форсировки эксплуатационных испытаний автомобиля — сложная техническая задача. При ускорении испытаний автомобиля, т. е. сокращении времени испытаний, может быть нарушен тепловой режим большинства его агрегатов. Так, при эксплуатации автомобиля зимой в одну смену с частыми остановками тепловой режим большинства его агрегат.ов будет отличаться от их теплового режима при ускоренных испытаниях автомобиля в три смены. Тепловой режим агрегатов автомобиля несмотря на холодную погоду будет значительно выше, а следовательно, условия их смазки и процессы изнашивания будут уже другими.
[c.51]

Выявить прочность и износостойкость тех или иных узлов автомобиля позволяют испытания на специальных дорогах полигона. Так, например, дорога с неровной твердой поверхностью (булыжная или брусчатая, волнообразная или с неровностями в виде брусьев, уложенных поперек полотна дороги) служит для испытания прочности подвески, рамы и других деталей ходовой части автомобиля, а также кузова. Дорога с неровной твердой поверхностью и с крутыми поворотами используется для проверки прочности и долговечности деталей рулевого управления. Движение с высокой скоростью по ровной гладкой дороге с плавными поворотами позволяет в короткий срок оценить надежность таких агрегатов автомобиля, как двигатель, подшипники трансмиссии и ступиц колес, шин., уплотнений вращающихся деталей и т. п.
[c.53]

При испытаниях автомобиля часто используют шлейфовые осциллографы различных типов. Обычно на ленте осциллографа записываются процессы, характер которых необходимо проанализировать. К ним относятся различные колебательные процессы, процессы с редко встречающимися максимальными нагрузками, процессы недлительного действия. При отсутствии специализированной аппаратуры на ленту осциллографа в отдельных случаях записывают длительно действующие нагрузки, влияющие на усталостную прочность отдельных деталей и агрегатов автомобиля. Такие записи производятся при малой скорости подачи бумаги в осциллографе, и осциллограммы достигают длины в несколько десятков метров. Они содержат информацию очень большого объема и являются крайне трудоемкими в обработке.
[c.82]

Определение нагрузок при резонансе колебаний. Исследование колебаний различных видов при дорожных испытаниях автомобиля требует особого подхода. Надо помнить, что автомобиль представляет собой сложную механическую систему, в которой сосредоточенные и рассредоточенные массы соединены упругими связями с различной степенью жесткости. Если частота собственных колебаний ряда деталей или агрегатов автомобиля совпадает с частотой изменения внешней возмущающей силы,
[c.91]

Стендовые испытания агрегатов и деталей автомобиля на прочность а долговечность
[c.113]

Стенды для испытания агрегатов шасси автомобиля на долговечность
[c.114]

Так, при испытаниях коробок передач ЗИЛ на стенде с замкнутым контуром замочные кольца шестерен вторичного вала работали без поломок, тогда как в эксплуатации были случаи выхода их из строя. Это объясняется тем, что во время работы коробки передач на стенде шестерни не переключаются и отсутствует имитация движения автомобиля накатом. Вследствие этого нагрузочный режим колец при испытании агрегата на стенде существенно отличается от нагрузочного режима в эксплуатации. Исследование долговечности таких деталей удобнее производить при испытании агрегата на специальных стендах.
[c.121]

Из всех автомобильных агрегатов и деталей, подверженных в той или иной степени изнашиванию в процессе работы, следует особо выделить два агрегата автомобиля, отличающихся повышенными коэффициентами трения тормоз и сцепление. Оба эти агрегата испытываются на износо- и теплостойкость. Наиболее типичным испытанием этих агрегатов на износостойкость является испытание их на автомобиле в условиях интенсивного городского движения с большим числом троганий с места и резких торможений. Кроме того, тормоза автомобиля на тепло- и износостойкость испытывают на затяжных спусках в горных условиях. Обычно при таких испытаниях определяют не абсолютный износ, а так называемую безотказность тормозов при их длительном нагружении по сравнению с тормозами других аналогичных моделей автомобилей.
[c.298]

Уделено внимание использованию прогрессивных приемов при мойке и разборке автомобилей, дефектации и комплектации деталей, сборке и испытании агрегатов. Рассмотрены прогрессивные процессы восстановления изношенных деталей с обоснованием методики выбора наиболее эффективных для различных групп автомобильных деталей.
[c.2]

Чтобы обеспечить высокое качество ремонта автомобилей, необходимо строго соблюдать государственные стандарты, технические условия и другие требования по выполнению ремонтных работ. Свойства и характеристики продукции ремонтных заводов должны отвечать требованиям, которые определены следующими документами техническими условиями на сдачу в капитальный ремонт и выдачу. из капитального ремонта автомобилей и их агрегатов и соответствующими ГОСТами техническими условиями на контроль и сортировку деталей автомобиля техническими условиями на ремонт, сборку и испытание агрегатов и автомобиля техническими условиями и рабочими чертежами на запасные части техническими условиями и сертификатами на поставляемые заготовки и материалы государственными стандартами на продукцию, получаемую по кооперации.
[c.28]

Действующие технические условия на ремонт, сборку и испытание агрегатов и автомобилей содержат в основном только качественные показатели ремонта, которые не могут быть выражены 8 количественных величинах (отсутствие течи, шума, нагрева и т. д.). Для таких показателей, как давление, производительность, расход топлива и т. д., указываются только нижние допустимые пределы, что не позволяет произвести оценку выполненных ремонтных работ и планировать их улучшение.
[c.36]

Многие технические показатели качества ремонтных работ включены в действующие технические условия на контроль и сортировку деталей, на ремонт, сборку и испытание агрегатов и автомобилей, на сдачу в ремонт и выдачу из ремонта автомобилей и их агрегатов.
[c.58]

Технические условия на капитальный ремонт автомобилей состоят из двух частей ч. I — технические условия на ремонт, сборку и испытание агрегатов и автомобилей ч. И—технические условия на контроль-сортировку деталей автомобилей.
[c.126]

Эффективность и качество обкатки и испытания агрегатов и автомобилей
[c.161]

Под капитальным ремонтом понимается ремонт, осуществляемый с целью восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса объекта с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые, и их регулировок. Капитальный ремонт агрегата обеспечивает восстановление его технического состояния согласно техническим условиям на ремонт, сборку и испытание агрегатов и автомобилей и должен гарантировать установленный межремонтный ресурс агрегата при соблюдении действующих положений и норм по техническому обслуживанию и текущему ремонту в условиях правильной эксплуатации автомобиля. Агрегат подлежит направлению в капитальный ремонт, если базовая деталь нуждается в восстановлении, для которого требуется полная разборка агрегата, или когда общее техническое состояние агрегата не обеспечивает выполнения им рабочих процессов в установленных пределах отклонений и восстановление не может быть осуществлено путем проведения текущего ремонта. Капитальный ремонт автомобиля имеет целью восстановление его технического состояния в соответствии с техническими условиями на ремонт, сборку и испытание агрегатов и автомобилей и должен обеспечивать установленную межремонтную наработку (пробег) при соблюдении требований технического обслуживания, текущего ремонта и эксплуатации автомобиля.
[c.9]

Сборку агрегатов автомобилей осуществляют из предварительно собранных, отрегулированных и испытанных узлов с выполнением в полном объеме необходимых регулировочных и контрольных операций, приработки, обкатки и испытаний.
[c.94]

КР автомобиля предусматривает полную его разборку, дефектацию, восстановление или замену деталей КР или замену агрегатов и узлов сборку, регулировку и испытания. КР агрегата включает его полную разборку, дефектацию, восстановление и замену деталей, сборку, регулировку и испытание. Агрегат направляется в КР если  [c.8]

Б книге использован в основном опыт работы Первого и Второго авторемонтных заводов Мосгорисполкв-ма, Саратовского авторемонтного завода и разработанные НИИАТом технические условия иа ремонт, сборку и испытание агрегатов автомобилей.
[c.4]

Стенды для испытания -агрегатов автомобилей должны удовлетворять тем же требованиям, что для сборки и разборки. Но здесь должна быть обеспечена доступность и легкость контроля. Ввиду того, что процесс контролу занимает иногда всего несколько минут, времени на подготовку и снятие агрегата должно затрачиваться как можно меньше. Требования к контрольным приспособлениям (легкость, удобство установки) должны предъявляться очень строгие, чтобы предельно сократить возможность ошибок. После сборки и испытания открытые отверстия в узлах закрывают деревянными пробками.
[c.55]

Автомобили, предназначенные для испытаний на проходимость, должны быть технически исправными. Испытания автомобилей проводят с полной нагрузкой, установленной для данных дорожных условий, причем нагрузка должна быть распределена таким образом, чтабы осевые веса , т. е. вертикальные нагрузки, воспринимаемые осями, были номинальными. Перед началом испытаний агрегаты автомобиля должны быть прогреты до нормальной температуры. Агрегаты прогревают при движении автомобиля по дороге. Во время испытания давление воздуха в шинах поддерживают в соответствии с нормами. Автомобили, оборудованные централизованной системой регулирования давления воздуха в шинах, испытывают при различных значениях этого давления.
[c.228]

Принципиальная возможность нормирования сроков службы агрегатов автомобилей несомненна. Что касается координирования результатов форсированных испытаний с данными нормальной экспоатации, то ряд источников не только подтверждает возможность установления практического эквивалента между длительностью форсированного испытания при условном режиме и пробегом автомобиля в нормальной эксплоатации, но и свидетельствует о величайшей практической ценности полученных при этом сведений. Так, при стендовых испытаниях четырехскоростных коробок передач армейских легковых автомобилей в Англии было установлено, что после работы в течение 20—25 час. на третьей передаче, 10—12 час. на второй передаче и 2 час. на первой передаче и заднем ходе (суммарно) под действием полного крутящего момента двигателя износ получается такой же, как после пробега 160 тыс. км в нормальной эксплоатации. Одна из американских фирм, выпускающая легковые автомобили, испытывает коробки передач при полном крутящем моменте двигателя и считает их удовлетворительными, если они выдерживают 2.6 часа на низшей передаче, 4.4 часа на второй шестерни постоянного зацепления должны выдержать 7 час. непрерывной работы. По более ранним данным Фреша [4], если трехскоростная коробка легкового автомобиля проработала на второй передаче на стенде под полной нагрузкой только 33 часа, то в нормальных условиях эксплоатации она выдержала бы около. 150 тыс. км пробега. Равным образом на первой передаче коробка должна выдержать всего 5 час. работы под полной нагрузкой, на заднем ходе — почти 2 часа. Для легких грузовиков полному сроку службы соответствуют 150 час. работы второй передачи на стенде при полном -крутящем моменте двигателя. По данным Ал.мена, 100 тыс. оборотов ведущей шестерни заднего моста при максималь-
[c.222]

Регулярные стандартизированные испытания агрегатов тем более необходимы, что теоретический расчет усталостной прочности деталей автомобиля является в значительной мере условным. Автомобиль эксплоатируется при переменном режиме, причем влияющие на срок службы факторы сочетаются в самых разнообразных комбинациях и создают громадный диапазон непрерывно меняющихся условий. Поэтому расчет деталей на усталость, произведенный как по максимальным, так и по приближенно выбранным средним действующим нагрузкам, имеет практическую ценность в том случае, если он подкреплен результатами соответствующих стендовых испытаний. Более того, известно, что даже весьма тщательный теоретический расчет конструкции при правильном выборе материала и термообработки отнюдь не обеспечивает высокого срока службы. Например, испытания более 400 задних мостов до разрушения от усталости показали, что концентрация напряжений, вызванная деформацией шестерен, подшипников и картера, искажением формы зубцов, штрихами от механической обработки и т. п., варьирует в столь широких пределах, что в значительной мере перекрывает влияние металла и термообработки. В упомянутой выше работе [4] описываются результаты испытания четырех одинаковых коробок передач, две из которых были выполнены одним заводом, две — другим, причем изготовление производилось по одинаковым чертежам и техническим условиям. Проверка изготовленных коробок обычными методами не выявила никакой разницы между ними. Тем не менее при испытании на стенде под полной нагрузкой коробки одного завода выдержали 2 часа, коробки другого завода—20 час. Следовательно, одни только, так сказать, технологические нюансы могут оказать громадное влияние на срок службы.
[c.223]

Указанные цифры типичны именно для подшипников, где на поверхностях качения возникают громадные местные напрякения, в связи с чем исключительно большое влияние на сопротивление усталости оказывают неоднородность металла, местные дефекты поверхностей качения, дефекты форм л деталей и тому подобные факторы. Детали и агрегаты автомобилей по окончании наладки производства, вероятно, будут давать меньший диапазон рассеивания сроков службы. Тем не менее, учитывая рассеивание, нельзя ограничиваться испытанием единичных образцов. Для правильного суждения о надежности и сроках службы деталей, агрегатов и целых автомобилей необходимо испытывать достаточное их число. Введение регулярных испытаний серийной продукции наших автозаводов позволит в короткий срок накопить столь большое число данных, что рассеивание результатов не будет затруднять оценки качества.
[c.225]

В Вископсннском университете (США) разработан, изготовлен и испытан автомобиль (типичной схемы) массой 1350 кг с маховичным рекуператором энергии (рис. 6), продемонстрировавший отличные динамические качества и высокую экономичность. Силовой агрегат автомобиля включает стандартную четырехскоростную коробку передач и бесступенчатую трансмиссию на основе гидро-объемпого привода. Маховик диаметром 0,58 м вращается в вакуумном корпусе с частотой 11 тыс. об/мин, с потерями на вращение при этой частоте не выше 1 д. с. Запас энергии в маховике 0,5 кВт-ч. Маховик в этохМ приводе соединен через муфты с двигателем н коробкой передач, которая, в свою очередь, передает вращение через карданный вал на дифференциал ведущего моста со встроенной гидрообъемной бесступенчатой передачей.
[c.72]

Отметим, что существенным для этого уровня получения ОПД I4 является испытание комплектного автомобиля, независимо от того, исследуется ли он в целом, либо подвергаются испытаниям отдельные агрегаты и детали, входящие в его состав. ФНМ же включает (помимо методических средств) специальную дорогу или их комплекс либо автомобильный стенд, формирующие тестовый нагрузочный режим автомобиля (ТНРА).
[c.88]

Анализ эксплуатационных отказов автомобилей показал, что основные причины, ограничивающие долговечность узлов и деталей автомобиля, — усталостное разрушение и износ. Физическая природа этих явлений различна, в связи с этим подход к их изучению путем проведения стендовых испытаний конструкции, а также выработка рекомендаций, повышающих ее ресурс, должны производиться по-разному при усталостном разрушении и при изнашивании. Обычно во время испытаний сложных агрегатов изнашивание и уста.тость развиваются одковремекко к взаимосвязанно, поэтому такие испытания дают достаточно полное представление о природе эксплуатационных дефектов агрегата. Вследствие этого испытания агрегатов получили довольно широкое развитие.
[c.113]

Применяемые для испытания агрегатов транслгиссии автомобиля стенды обычно выполнены по схеме с прямым потоком мощности или по схеме с замкнутым контуром мощности.
[c.114]

В табл. 30 приведены, в качестве примера, данные для укрупненного расчета потребного количества вспомогательных рабочих, ИТР, служащих, МОП и работников ОТК цехов по сборке двигателей, коробок nq)6Aa4, разных узлов и агрегатов автомобилей и других изделий автомобильной промышленности, а также общей сборки и испытания автомобилей.
[c.213]

Сборка агрегатов и автомобилей производится из обезличенных узлов и деталей, которые поступают с постов разборки, комплектовочных постов и со склада запасных частей Такая сборка позволяет не прерывать процесс движения изделий в производстве. Собранные агрегаты подвергают приработке и испытанию. Во время испытаний выполняют необходимые регулировки и устраняют обнаруженные неисправности. После испытаний агрегаты окрашивают и сдают представителю отдела технического контроля. Отремонтированные агрегаты направляют на сборку через промежуточнные цеховые кладовьш или минуя их. Автомобиль собирают из отремонтированных агрегатов на специализированных постах или на поточных линиях. После сборки автомобиль подвергают пробего-вым испытаниям.
[c.90]

После сборки все агрегаты автомобилей подвергаются испытанию. Режимы испытаний определяются техническими условиями на капитальный ремонт автомобиля. Испытания преследуют цель проверить качество сборки и готовность агрегата к работе в условиях, приближенных к эксплуатационным. При испытаниях не допускается стуков, заеданий, подтеканий, повышенного нагрева. Выявление подтеканий и заеданий не представляет трудности. Определение шума и нагрева агрегатов производится на слух и на ощупь, что нельзя признать оправданным для объективной оценки качества ремонта. За объективные показатели качества ремонта агрегатов можно принять следующие потери мощности на трение (момент прокручивания), величину суммарного углового зазора шестеренчатых зацеплений, вибрацию, шум, нагрев. Определение этих показателей при испытании агрегатов должно вестись соответствующими приборами.
[c.167]

Сборочный цех, в который входят отделения комплектовки и слесарной подгонки, ремонта рам, сборки агрегатов и их испытания, сборки автомобилей, регулировки и устранения дефектов, автоэлектроремонтное, аккумуляторное, медницко-ради-аторное, шиномонтажное.
[c.399]


В каждый коррозионный пакет монтируют три хромель-копе левые термопары (термоэлектрические преобразователи) внизу, вверху и посередине пакета, что дает возможность проследить за распределением температур по высоте холодного стоя. Термопары изолируют с помощью стеклянного чулка и шнурового асбеста и подключают к переключателю, установленному на наружной стороне ротора. Отходящий от переключателя хромель-копелевый провод, пройдя через ротор и уплотнения вала, подключается к токосъемному устройству, установленному на валу ротора. Токосъемное устройство выполнено из текстолитовых полудисков с впрессованными в канавки хромель-копелевыми электродами диаметром 3 мм и хромель-копелевых щёток. В качестве регистрирующего прибора можно использовать электронный одноточечный потенциометр КСП-1.  [c.89]

Рис. 10.154. Токосъемное устройство с охватывающей проволокой. Для измерения крутящего момента на вращающемся валу 1 устанавливается изолированное от вала токосъемное латунное кольцо 3, охватываемое медной отожженной проволочкой 2, которая натягивается пружиной 4. Применение целесообразно при окружной скорости кольца, не превышающей 1 м/с. Рис. 10.154. Токосъемное устройство с охватывающей проволокой. Для измерения крутящего момента на вращающемся валу 1 устанавливается изолированное от вала токосъемное латунное кольцо 3, охватываемое медной отожженной проволочкой 2, которая натягивается пружиной 4. Применение целесообразно при <a href="/info/106117">окружной скорости</a> кольца, не превышающей 1 м/с.
Рис. 10.155. Токосъемное устройство с серебряными дисками. На эбонитовой втулке 1, посаженной на испытуемый вал 2, нагруженный крутящим моментом, монтируются изолированные друг от друга полированные серебряные диски 3. Контакт осуществляется парой пружинящих пластин 4 с серебряными напайками. Применение целесообразно при окружной скорости точки контакта, достигающей 3 м/с. Рис. 10.155. Токосъемное устройство с серебряными дисками. На эбонитовой втулке 1, посаженной на испытуемый вал 2, нагруженный крутящим моментом, монтируются изолированные друг от друга полированные серебряные диски 3. Контакт осуществляется парой пружинящих пластин 4 с серебряными напайками. Применение целесообразно при <a href="/info/193075">окружной скорости точки</a> контакта, достигающей 3 м/с.

Этот метод расчета используется успешно в различных задачах машиностроения и транспорта, в том числе и для скользящих токосъемных устройств. Некоторые прикладные результаты работ в области тепловой ди-  [c.192]

Токосъемные устройства для измерений на вращающихся деталях должны обеспечивать постоянство контактных сопротивлений и отсутствие  [c.496]

Рекомендуется для уменьшения влияния контакта а) иметь малую скорость скольжения щеток по кольцам путем уменьшения диаметра колец (токосъемное устройство на торце детали) б) измерительный мост размещать полностью на вращающейся детали в), повышать общее сопротивление датчиков, устанавливаемых на вращающейся детали г) подключать балластное сопротивление последовательно с источником питания, напряжение которого соответственно увеличивается.  [c.556]

Разница между методиками контроля сопротивления масляных пленок и сопротивления заземления сводится к тому, что при контроле сопротивления масляных пленок щуп помещается на любую доступную шейку подшипников турбины, а токосъемные устройства отключаются, т.е. ротор изолируется от земли, а при контроле сопротивления заземления измерительная схема собирается параллельно штатному заземлению, а щуп помещается на ту же шейку, что и токосъемные щетки.  [c.242]

Контроль дефектов в роторе проводится в процессе изготовления, монтажа или ремонта. Ротор устанавливают в своих опорах или подшипниках балансировочного станка на изолирующих прокладках. Токосъемные устройства устанавливают по нижней образующей ротора, где раскрытие дефекта максимально.  [c.184]

Основным источником погрешности при таком способе измерения крутящего момента является изменение переходного сопротивления токосъемного устройства. Однако в последние годы разработаны конструкции токосъемников и усилителей, позволяющих измерять момент с точностью 0,5—1,5%, что недостаточно при снятии внешних характеристик, но удовлетворяет требованиям промышленных или стендовых испытаний при определении динамических характеристик, а также при исследовании гидропередачи в режиме работы машины, на которую предполагается ее установка.  [c.39]

Рис. 19. Измерительный валик с токосъемным устройством Рис. 19. Измерительный валик с токосъемным устройством

В промышленных условиях применить описанные выше способы измерения крутяш,его момента обычно невозможно. Поэтому при промышленных испытаниях датчики сопротивления наклеиваются на один из валов машины, а малогабаритное токосъемное устройство встраивается в центральную расточку вала.  [c.42]

При динамических испытаниях вращающийся золотник приводится от двигателя 15, скорость которого может быть определена по показаниям жидкостного тахометра 12. Замер моментов на ведущем и ведомом валах турбомуфты производится при помощи тензодатчиков и токосъемных устройств 5 и 7, а скорость вращения записывается с помощью прерывателей 2, 9, 16. Для исследования систем привода с различными маховыми массами ведомой части на стенде установлен маховик 8 с регулируемым моментом инерции. Давление измеряется при помощи датчика 13.  [c.228]

Пайка графита с медью. Соединения графита с медью применяют при производстве щеток электрических двигателей, токосъемных устройств и других изделий. Трудности при пайке графита с медью связаны с практически отсутствующим химическим взаимодействием между ними и существенным различием физико-механических свойств.  [c.280]

У кранов с индивидуальным э л е к т р о -(г идр о) приводом лебедки и механизм поворота приводятся в движение от электродвигателей (гидромоторов) этих механизмов. Энергия электрического тока (рабочей жидкости) подается к электродвигателям (гидромоторам) от генератора (насоса или насосов) через токосъемное устройство (вращающееся соединение). Движение генератору (насосам) передается от двигателя шасси автомобиля с помощью карданных передач, специальных механизмов или коробок отбора мощности.  [c.9]

Измерительная аппаратура—осциллографы Н-102 и усилители ТУ-6 — в период работ располагались непосредственно в вагоне. Токосъем с вращающихся колес осуществлялся с помощью ртутных и щеточных токосъемников, расположенных также в вагоне. Монтаж токосъемного устройства и вращающихся частей колеса производился с включением гибкого вала (фиг. 91). Подобная схема включения обеспечивала хорошую амортизацию токосъемника, что способствовало его устойчивой работе.  [c.168]

Датчики. В комплект аппаратуры, предназначенной для длительной регистрации деформации или нагрузок, возникающих в исследуемой детали автомобиля при его движении в выбранных дорожных условиях, должны входить электрические датчики для измерения механических величин (обычно применяются проволочные датчики), токосъемные устройства (для измерения деформаций на вращающихся деталях автомобиля) и усилитель сигналов электрического датчика.  [c.73]

Рис. 10.200. Ртутное токосъемное устройство. В неподвижной части / устройства, изготовленного из изоляционного материала, предусмотрены заполненные ртутью кольцевые выточки, на дне которых уложены контактные пластины 4. Подвижная часть 2, вращающаяся вокруг вертикальной оси и соединяемая с испытуемым валом гибкой связью, несет металлические стержни 3, обеспечивающие через ртуть контакт между подвижной и неподвижной частями. Недостатком устройства является непостоянство передаваемого через упругую связь момента и разбрызгивание ртути при большой угловой скорости вала. Рис. 10.200. Ртутное токосъемное устройство. В неподвижной части / устройства, изготовленного из <a href="/info/39649">изоляционного материала</a>, предусмотрены заполненные ртутью <a href="/info/78368">кольцевые выточки</a>, на дне которых уложены контактные пластины 4. Подвижная часть 2, вращающаяся вокруг вертикальной оси и соединяемая с испытуемым <a href="/info/88635">валом гибкой</a> связью, несет металлические стержни 3, обеспечивающие через ртуть контакт между подвижной и неподвижной частями. Недостатком устройства является непостоянство передаваемого через <a href="/info/367430">упругую связь</a> момента и разбрызгивание ртути при большой <a href="/info/2005">угловой скорости</a> вала.

Рис. 10. 201. Токосъемное устройство с ртутным контактом. Медные амальгамированные кольца 4 с припаянными к ним проводниками 5 от датчиков вращаются вместе с испытуемым валом, находясь в постоянном контакте с полостью 6, заполненной ртутью и ограниченной с боков кольцами 3 из нержавеющей стали. Ртуть снаружи запирается неподвижным медным кольцом 2 с выводами, снабженным отверстием для заполнения ртутью, закрытым пробкой 1. Съемник крепится к вращающейся детали фланцем, несущим зажимы для питания датчиков. Рис. 10. 201. Токосъемное устройство с ртутным контактом. Медные амальгамированные кольца 4 с припаянными к ним проводниками 5 от датчиков вращаются вместе с испытуемым валом, находясь в постоянном контакте с полостью 6, заполненной ртутью и ограниченной с боков кольцами 3 из <a href="/info/51125">нержавеющей стали</a>. Ртуть снаружи запирается неподвижным медным кольцом 2 с выводами, снабженным отверстием для заполнения ртутью, закрытым пробкой 1. Съемник крепится к вращающейся детали фланцем, несущим зажимы для питания датчиков.
Фиг. 2221. Схема включения датчиков для измерения крутящего момента. Четыре датчика, составляющие измерительный мостик, наклеены на измерительный вал, нагруженный крутящим моментом, попарно на диаметрально противоположных сторонах. Для уменьшения влияния переходного сопротивления скользящего контакта целесообразно предусмотреть пять токосъемных устройств для подключения к усилителю балансировочных сопротивлений. Фиг. 2221. <a href="/info/74350">Схема включения датчиков</a> для измерения крутящего момента. Четыре датчика, составляющие измерительный мостик, наклеены на измерительный вал, нагруженный крутящим моментом, попарно на диаметрально противоположных сторонах. Для уменьшения влияния <a href="/info/110541">переходного сопротивления</a> <a href="/info/425927">скользящего контакта</a> целесообразно предусмотреть пять токосъемных устройств для подключения к усилителю балансировочных сопротивлений.

Электрические сигналы можно передать от вращающихся датчиков к неподвижным измерительным приборам контактным ге бесконтактным способами. В первом случае используют токосъемное устройство (токосъемник), обеспечивающее передачу электрического сигнала с вращающихся деталей на неподвижные. Во-втором случае электрический сигнал передается с помощью индукционных Или емкостных токосъемных устройств, а также радио-телемёТрическими методами.  [c.310]

Измерительная система состоит из датчиков, токосъемника и тококоммутатора, усилителей, измерительной и регистрирующей аппаратуры, источников питания (для тензодатчиков, датчиков давления и термометров сопротивления), клеммников и коммутирующих проводов. Входящие в электрическую схему элементы и ее структура зависят от вида датчиков, токосъемного устройства и требований к точности измерения, от которого зависят вид измеряющей аппаратуры и схема ее подсоединения.  [c.321]

Для записи зависимости М (1) изменения крутящего момента по времени обычно используют деформацию скручивания вала. Измерение деформаций осуществляется четырьмя датчиками проволочного сопротивления, наклеенными на вал под углом 45° к образующей. Четыре наклеенных на вал датчика составляют измерительный мост. Неточности, возникающие от деформаций сжатия или изгиба измерительного вала, устраняются указанным способом наклейки датчиков. При изгибе вращающегося вала расположенные попарно датчики деформируются на равную величину, но имеюшую разные знаки. Равные деформации датчиков не нарушат баланса моста, вследствие чего изгиб вала не будет отмечаться шлейфом осциллографа, записывающим крутящий момент. При нагрузке вала (сжимающей или растягивающей силами) все наклеенные датчики изменят свои сопротивления на одну и ту же величину одного знака. Это вызовет равное для всех плеч моста изменение сопротивлений, что не нарушит его баланса. Таким образом, датчики измерят только деформацию кручения. Вращение вала обусловливает необходимость применения токосъемного устройства со скользящими контактами.  [c.440]

Во избежание изменения сигнала с тензорезисторов при смещении точки контакта ролика с кулачком тензорезисторы Ri и R2 включались в смежные плечи выносного полумоста канала тензостанции [1]. Аналогично в другой канал включались тензорезисторы / 3 и i 4. Выводы от тензорезисторов проходили череа канавку 3 и далее выводились наружу через полый вал карусели 4. При эксперименте избежали применения токосъемных устройств за счет предварительного наматывания кабелей на катушку, установленную по оси карусели, к сматывания их в процессе работы автомата. Для обеспечения затяжки пальца 1 вставлялся конический шрифт 5. В качестве тензоусилителя использовалась универсальная тензометрическая установка УТС 1-ВТ-12, регистрация процессов осуществлялась осциллографом К-105. Для регистрации скорости карусели использован тахогенератор ТГП-ЗА.  [c.42]

Модернизация станков заключается в электрической изоляции шпиндельной головки станка от станины, оснащении токосъемным устройством, скользящий контакт которого соединяет отрицательный полюс источника постоянного тока с алмазным кругом, резервуарами с помпой для подачи электролита в зону резания и забора его из этой зоны с помощью специального кожуха, укрывающего круг, и двух шлангов, один из которых соединяет кожух с резервуаром, а другой — резервуар с вентсистемой.  [c.223]

Ограниченность числа каналов современных токосъемных устройств накладывает существенные ограничения на число однозре-менно опрашиваемых тензорезисторов, снижая оперативность получения нужной информации и удорожая эксперимент. Эти трудности становятся особенно существенными при тензометри-ро вании роторов двух- и трехвальных турбомашин, когда возникает необходимость передачи тензосигналов через один или два промежуточных токосъемника. В этом отношении применктель-но к регистрации колебаний собственно лопаток существенными достоинствами обладает так называемый дискретно-фазовый метод (ДФМ). Он не требует ни препарирования лопаток, ни использования токосъемников. При ДФМ чувствительные элементы (импульсные датчики) располагают на статоре. Они фиксируют моменты прохождения мимо них концов вращающихся и одновременно колеблющихся лопаток. Принцип измерений на основе ДФМ амплитуд, частот и фаз колебаний концов лопаток изложен в работе [23]. Достоинством ДФМ является возможность одновременного измерения колебаний всех лопаток рабочего колеса, что при тензометрировании практически неосуществимо. Относительная простота размещения на статоре неподвижных датчиков и их сравнительно высокая надежность позволяют использовать  [c.191]

Следует также отметить, что до настоящего времени промышленностью не выпускаются надежно работающие токосъемные устройства, позволяющие производить термометрирование вращающихся с высокими окружными скоростями роторов ВД и СД. Зарубежные формы широко применяют для исследования теплового состояния так называемые тепловизоры и даже целые комплексы типа Термови-зион-780 , в состав которых входят мощная ЭВМ, кино- и фотоаппаратура и другие устройства для регистрации, обработки и графического представления материала.  [c.33]

Испытаниям подвергалась гидромуфта с поворотными черпа-ковыми трубками типовой конструкции ВНИИстройдормаша активным диаметром 420 мм. Для замера крутящих моментов на валах применялись фотоэлектрические датчики, не требующие токосъемных устройств и усиления сигналов. Датчик, замерявший усилия на черпаковых трубках, представлял собой стержень равного сопротивления, на который наклеены проволочные тензометры.  [c.64]

Описанный выше способ непрерывного измерения или записи крутяш,его момента при помощи тензоманометра, тяговых звеньев и месдоз более точный, чем при применении реохордных датчиков, однако и он не пригоден при значительной частоте приложения нагрузки. В этом случае тензодатчики сопротивления наклеиваются на вал, на котором измеряется крутяш,ий момент, и при помощи токосъемного устройства соединяются с усилителем, а затем и осциллографом.  [c.39]

При исследовании переходных режимов, снятии динамических характеристик и т. д. осциллографируют числа оборотов ведущего и ведомого валов (3), (8), записывая напряжение якоря тахогенераторов, момент на ведущем и ведомом валах (4), (6) при помощи тензодатчиков сопротивления и токосъемных устройств. Кроме того, на осциллограмме записывается время (9) при помощи отметчика времени или записи напряжения сети переменного тока.  [c.88]

На рис. 121 показан стенд для исследования амплитудно-частотных характеристик турбомуфт. Испытываемая турбомуфта 6 предохранительного типа установлена на измерительных валах с токосъемными устройствами 5 и 7. Турбомуфта приводится во вращение электродвигателем постоянного тока 4 в балансирном исполнении с весовым механизмом 3. Нагрузочное устройство состоит из насоса 10 регулируемой производительности, который трубопроводами соединен с вращаюш имся золотником 14. В зависимости от регулировки вращающегося золотника и производительности (удельного расхода) насоса в системе устанавливается то или иное давление. При исследовании статических характеристик в гидравлической системе насоса устанавливается давление, контролируемое по манометру 11, при этом измеряют момент и скорость вращения ведущего и ведомого валов. По результатам измерения режима работы турбомуфты при различных нагрузках строятся внешние характеристики турбомуфты при стационарном режиме.  [c.228]

Изоляция стыков должна быть выполнена в виде воздушного зазора, ширина которого зависит от конструкции токосъемного устройства, но должна быть при напряжении до 500 в не менее 50 мм. Ширина токосъемиого устройства должна быть такова, чтобы при нормальной работе крана исключить перерывы в подаче напряжения и избежать неожиданного его останова во время пересечения токосъемным устройством изолированных стыков троллей.  [c.617]

Привод колеса 2 — рама 5 токосъемное устройство 4 — привод втаскивания и сталкивания подины.  [c.280]


Определение тягово-скоростной и динамической характеристик автомобиля при стендовых испытаниях

Страницы работы

Содержание работы

Федеральное агентство по образованию

Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования

CИБИРСКИЙ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(СФУ)

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Автомобили и двигатели»

Лабораторная работа №3

Определение тягово-скоростной и динамической
характеристик автомобиля при стендовых испытаниях

Выполнил:

Ст-т
гр. АТ55-1

Попова
А. В.

Проверил:

С.
А. Катаев

Красноярск 2007

Определение тягово-скоростной и динамической
характеристик автомобиля при стендовых испытаниях

 

Цель работы: изучение методики экспериментального
определения показателей и характеристик тягово-скоростных свойств автомобиля
при стендовых испытаниях.

Оборудование и аппаратура:

1)
стенд барабанный с гидронагружателем;

2)
тензополуоси с токосъемными устройствами;

3)
тензоусилительная аппаратура;

4)
датчики частоты вращения барабанов;

5)
тахометры цифровые с блоками согласования;

6)
тензозвено;

Барабанный
стенд включает в себя механическую часть, состоящую из ведущих и ведомых
барабанов, установленных на сварной раме, и механизм подъема ведущих колес с
пневматическим приводом. Ведущие барабаны жестко связаны между собой
втулочно-цепной муфтой, ведомые барабаны, установленные параллельно ведущим,
свободно вращаются в подшипниковых опорах. Валы ведущих барабанов через
втулочно-пальцевые муфты соединены с валами гидромоторов, установленных на
сварных кронштейнах. Для исключения съезда автомобиля с барабанов в поперечном
направлении на раме установлены роликовые отбойники. Механизм подъема ведущих
колес состоит из подъемных площадок, перемещающихся вертикально по направляющим
рамы, диафрагменных пневмокамер, также установленных на раме таким образом, что
штоки опираются на подъемные площадки снизу. Управление пневмоподъемником
осуществляется краном стояночной тормозной системы КамАЗ, сжатый воздух в
который подается от лабораторной компрессорной установки.

Гидронагружатель
стенда, предназначенный для создания и регулирования нагрузки на ведущих
колесах объекта испытаний, включает в себя 2 гидромотора, входные полости
которых соединены через резинометаллические рукава низкого давления с гидробаком,
распределитель золотникового типа, служащий для управления потоком жидкости, и
золотниковый дроссель для регулирования давления с контрольным манометром.
Напорные магистрали от гидромоторов к распределителю и дросселю смонтированы из
рукавов высокого давления. Органы управления гидронагружателем (распределитель
и дроссель), а также кран управления пневмоподъемниками установлены на жесткой
сварной раме в безопасной зоне.

Для
определения силы тяги на ведущих колесах автомобиля используется широко известный
метод измерения крутящих моментов на полуосях с применением
тензопреобразователей. В данном случае применяются специально подготовленные
тензополуоси с фольговыми тензодатчиками, наклеенными на полуоси и соединенными
по мостовой схеме. Выводы тензодатчиков соединены с вращающейся частью ртутного
токосъемного устройства, неподвижный элемент которого связан с кузовом
автомобиля через механизм, обеспечивающий только вертикальное перемещение
токосъемного устройства относительно кузова. Выводы статора токосъемника через
электрический контактный разъем соединены экранированными проводами с
тензоусилительной аппаратурой. Для возможности измерения свободной силы тяги на
крюке автомобиля используется тензозвено кольцевого типа. Тензоизмерительная
аппаратура включает в себя тензоусилитель «Топаз» с выпрямителем «Агат»;
сигналы с выхода тензоусилителя подаются на блок индикации для визуального
контроля измеряемых параметров, а также на аналого-цифровой преобразователь и
компьютер при лабораторно-исследовательских испытаниях. Для измерения частоты
вращения барабанов стенда на них установлены бесконтактные индукционные
датчики, импульсы с которых передаются на блок согласования и цифровой
тахометр, а также на АЦП. Для контроля времени опыта используется электронный
секундомер. Для контроля частоты вращения коленчатого вала двигателя также
используется цифровой электронный тахометр, установленный в автомобиле.
Постоянство частоты вращения коленвала двигателя при испытаниях обеспечивается
механизмом фиксации дроссельной заслонки карбюратора с ручным управлением.

Основные положения

Основными
оценочными характеристиками тягово-скоростных свойств автомобиля являются:

-тягово-скоростная
или удельная характеристика;


динамическая характеристика;


скоростная характеристика преодоления подъемов.

Похожие материалы

  • Определение характеристик топливной экономичности автомобиля
  • Экспериментальное определение коэффициента учета вращающихся масс автомобиля и оценка его влияния на силы сопротивления движению
  • Сбор и оформление массива исходных данных для анализа эксплуатационных свойств автомобиля Урал-4320

Информация о работе

Тип:

Отчеты по лабораторным работам

Уважаемый посетитель!

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Ссылка на скачивание — внизу страницы.

Тема 2.1. Методика планирования и проведения испытаний

Планирование испытаний. Цели и задачи испытаний. Логикоструктурный подход к проведению испытаний. Пример разработки стратегии проведения испытаний на износ.

План рован е спытаний. Процесс изготовления автомобиля от макетного образца до серийной модели – сложный проект, включающий

комплекс разл чных

спытаний, направленных на решение поставленных

С

задач, подч ненных одной цели – сделать качественный продукт. Этот

процесс растянут во времени, может включать несколько этапов с разным

уровнем

разца и различным набором испытаний. Контроль-

ными точками этап

являются успешные завершения цикла испытаний и

переходготовностина следующ й уровень технологической цепочки.

Лог ко-структурный подход (ЛСП) был разработан Агентством ме-

США туация в будущем), для того чтобыДзатем выработать план мероприятий

ждународного разв т я в

в конце 60-х гг. для оказания помощи в

планировании, управлении и оценке процессов и мероприятий. С того

времени ЛСПбв качестве инструмента планирования проектов и управле-

ния ими был принят ольшим количеством других учреждений.

Словарь определяет цель как «предмет стремления». Смысл поста-

новки целей состоит в определение предмета стремления (желаемая си-

для достижения каждой цели. Этот процесс носит название целевого планирования. Ясность целей позволяет четко определить конечную задачу для всей деятельности в рамках программы испытаний, а также провести оценку осуществимости результатов. В ходе осуществления проекта ведется его мониторинг, цель которого – установить, способствует ли ход выполнения проекта достижению поставленных перед ним целей. Если нет, принимаются меры по возвращению проекта в нужное русло. Этот процесс носит название целенаправленного управления проектом.

ЛСП состоит из аналитической фазы и фазы планирования. Анали-

тическая фаза включает следующие этапы:

И

Анализ заинтересованных сторон – идентификация групп, отдельных лиц и учреждений, интересы которых проект может затронуть, идентификация их основных ключевых проблем, ограничений и возможностей.

17

Анализ проблем – формулировка проблем, определение причин- но-следственных связей и построение дерева проблем.

Анализ целей – выведение целей из определенных проблем, определение отношений «средства достижения – конечный результат»,

объединение целей в группы и определение стратегии проекта. Фаза планирования. Выделение логики участия – определение со-

Сставных частей проекта, проверка его внутренней логики, формулировка целей с точки зрения возможностей их измерения. Указание допущений и факторов р ска – выявление условий, могущих оказать отрицательное влияние на выполнен е проекта и не поддающихся контролю со стороны

приятийи– установлен е последовательности и взаимозависимости мероприятий, указанбюджее х предполагаемой продолжительности; расстановка вех распределен е о язанностей. Составление плана расходов – указание требующ хся ресурсов, разра отка графика расходов, подготовка

менеджмента проекта. Определение показателей – определение способов измерен я прогресса, достигнутого в выполнении проекта; формулировка

показателей; определен е средств измерения. Составление графика меро-

подробного

та.

А

Основным выходным продуктом ЛСП является логико-структурная

матрица. По такой матрице излагается краткое содержание проекта, приводятся допущения, лежащие в основе его стратегии, а также указывается способ мониторинга проекта. В та л. 1 обобщенно представлены структу-

ра и содержание матрицы.

Д

Логико-структурная матрица

Таблица 1

Текст

Показатель

Измерение

опущения и риск

достижения

Общие цели

Измерения дости-

Источники и мето-

жения общих целей

ды для подтвер-

И

ждения достижений

Конкретные цели

Измерения дости-

Источники и мето-

опущения, влияю-

жения конкретных

ды для подтвер-

щие на связь между

целей

ждения достижений

конкретными и об-

щими целями

Результаты

Измерения дости-

Источники и мето-

Допущения, влияю-

жения результатов

ды для подтвер-

щие на связь между

ждения достижений

результатами и кон-

кретными целями

Действия

Требующиеся

Стоимость

Допущения, влияю-

ресурсы

ресурсов

щие на связь между

действиями и ре-

зультатами

18

В текстовой части логико-структурной матрицы излагается логика участия проекта, а также указываются лежащие в основе данной логики важные допущения и факторы риска. Таким образом, создается основа для проверки выполнимости проекта и обеспечивается тщательная оценка сомнительных допущений и неоправданных факторов риска.

Анализ проблем включает анализ уже выявленных проблем с учетом мнения каждой заинтересованной стороны, что обеспечивает сбалансированность анализа, при котором принимаются во внимание различные и иногда прот воположные взгляды. Цель состоит в получении общего, по возможности консенсусного представления о ситуации и структуризации

САнал з проблем устанавливает причинно-следственные связи между про лемами. «Дерево проблем» представляет собой ие-

выявленных проблем в форме «дерева проблем».

разнообразнымирархическое расположен е про лем. Обсуждение всего спектра проблем, предлагаемых в качестве центральных, следует вести до тех пор, пока не

будет определена в качестве центральной единственная из предложенного для обсужден я сп ска про лем. Она будет являться исходным пунктом построен я «дерева про лем» (рис. 1).

Основная про лема, ее причина и следствие

Проблема 1 первого уровня,

Проблема n первого уровня, причина

бА

причина и следствие

и следствие

Проблема 1

Проблема 2

Проблема n

второго уровня,

Двторого уровня,

второго уровня,

причина и

причина и

причина и

следствие

следствие

следствие

Рис. 1. «Дерево проблем» проектаИ

Все суждения «дерева проблем» трансформируются в задачи, направленные на решение главной цели, формируя «дерево целей». Каждая пара «причина-следствие» превращается в пару «средство–эффект» (рис. 2).

19

тратегия

Цель проекта и ожидаемый эффект

Задача первого уровня, ее

Задача второго уровня n, ее

средства и эффекты

средства и эффекты

СибАДИ

Задача второго

Задача второго

Задача второго уровня

уровня 1, ее

уровня 2, ее

n, ее средства и

средства

эффекты

средства и эффекты

эффекты

Задача 3

уровня, ее

средства

эффекты

Р с. 2. «Дерево целей» проекта

Анал з целесоо разно продолжать с обозначения центральной проблемы и второй про лемы, связанной с ней. Затем:

— если проблема является причиной, она помещается уровнем ниже; — если проблема является следствием, она помещается уровнем вы-

ше;

— если проблема не является ни причиной, ни следствием, она помещается на тот же самый уровень.

В то время, как анализ проблем представляет отрицательные аспекты существующей ситуации, анализ целей представляет положительные аспекты желаемой будущей ситуации. Он включает переформулировку проблем в цели – таким образом, «дерево целей» может рассматриваться как положительное зеркальное отображение «дерева проблем».

Схема логико-структурной матрицы состоит из четырех столбцов и четырех строк. Вертикальная логика представляет намерение проекта, выявляет причинно-следственные связи важные допущения. Горизонтальная логика относится к измерению результатов проекта и используемых проектом ресурсов, что производится путем определения основных показателей измерения, а также средств проверки правильности этих измерений. Концептуальная модель представлена на рис. 3.

Обычно предпочтительнее начинать заполнение логико-структурной матрицы, двигаясь вертикально вниз по первому столбцу (текст) до тех пор, пока он не будет заполнен. Как только иерархия общих целей, конкретных целей, результатов, действий и средств может считаться логичной, можно переходить к заполнению столбца допущений. Такой порядок

20

помогает проводить проверку логичности описания проекта, а также выявляет факторы, сдерживающие выполнение проекта, и всевозможные факторы риска, не поддающиеся контролю в рамках проекта. Затем заполняются второй и третий столбцы матрицы для каждого уровня иерархии проекта. Так, для каждого показателя указываются измерения, с помощью которых определяется, действительно ли показатель поддается измерению, эффективному с точки зрения затрат времени и стоимости.

СибАДИРис. 3. Логико-структурная матрица

Общая (

е)

Вертикальная

цель (и)

логика – наме-

рения проекта

Задачи проекта

(конкретные

цели)

Горизонтальная

Результаты

логика – изме-

рение результа-

тов проекта и

Действия

Ресурсы

используемых

(работы)

ресурсов

Построение «дерева работ«. Целью разбивки работ является обеспечение достаточной их простоты, облегчающей их организацию и управление ими. Такой прием заключается в подразделении действия на составляющие его поддействия, каждое из которых затем подразделяется на составляющие его задания. Каждое задание, в свою очередь, может быть передано отдельному лицу становится его краткосрочной целью.

После того, как произведена разбивка действий на достаточное количество деталей, они должны быть соотнесены друг с другом, для того чтобы установить:

— последовательность – в каком порядке должны предприниматься действия?

— зависимость зависит ли действие от начала или завершения како- го-либо из других действий?

Например, создание автомобиля сводится к нескольким отдельным, но взаимосвязанным действиям: сборке рамы шасси, установке двигателя, кузова, прокладке проводки и гидравлики, сборке салона. Последователь-

21

ность предписывает сборку шасси и двигателя производить прежде, чем установку кузова. Зависимость же состоит в том, что нельзя начинать установку кабины до установки двигателя или что нельзя закончить сборку кузова, прежде чем будет полностью проведена электропроводка и установлена гидравлика. При проведении одним и тем же лицом действий, не связанных друг с другом в ином случае, зависимость может возникать также и между этими действиями.

СибАДИроки. Определение сроков означает проведение реалистичной оценки продолж тельности каждого действия и затем внесение его в график действ й с целью установления реальных дат начала и завершения. После этого следует распределить задания между членами коллектива и составить граф к работ. Вся содержащаяся в графике действий информация может быть о о щена в графической форме, именуемой диаграммой Гантта.

Определен е ресурсов. После составления графика работ можно переходить к определен ю тре уемых ресурсов, составлению смет и планов расходов. Формат представления заявок на ресурсы и расходы, как правило, завис т от порядка, пр нятого в организации.

Пр мер. Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля, его агрегатов и механизмов являются: изнашивание, пластические деформации и усталостные разрушения, коррозия, физико-химические и температурные изменения материалов и деталей. Исследование процессов изнашивания различных деталей помогает выявить основную проблему, трансформировать ее в цели, разработать стратегию проведения испытаний, контролировать результаты на каждом этапе проектного цикла и получить результат с нужным эффектом.

В табл. 2 приведено среднее распределение отказов в процентах при пробеге 100 тыс. км для грузовых автомобилей большой грузоподъемности автобусов среднего класса.

Процесс изнашивания. Процесс изнашивания возникает под действием трения, зависящего от материала и качества обработки поверхностей, смазки, нагрузки, скорости относительного перемещения поверхностей и теплового режима работы сопряжения.

Результат изнашивания, определяемый в установленных единицах, называется износом, который может быть линейным, объемным, массовым. Интенсивность изнашивания – это относительные величины износа (отношение износа к пути трения или показателю, связанному с работой изделия, например километру пробега или часу работы автомобиля, числу циклов и т.д.).

22

Таблица 2

Распределение отказов в процентах при пробеге 100 тыс. км для грузового автомобиля большой грузоподъемности и автобуса среднего класса

Внешние признаки

Грузовой автомобиль

Автобус

большой

среднего

проявления отказов

грузоподъемности, %

класса, %

СибАДИ

37

Износ

40

Пластическ е деформац

разру-

26

29

шения

В том числе:

20

19

обрыв, срыв, разрыв, срез

вытяг ван е, зг б, смятие

6

10

Усталостные разрушен я

18

16

В том числе:

12

7

трещ ны

поломки

5

8

Температурные разрушен я

12

11

В том числе:

перегоран е, замыкан е

5

7

прогорание

4

3

закоксовывание

3

1

Прочие

4

7

Всего

100

100

Поверхности трения не являются абсолютно ровными; они обладают микронеровностями, величина которых зависит от точности обработки (точение – до 80 мкм, шлифование – от 2 до 20 мкм, полирование – от 0,8 до 1,3 мкм). При трении возникает взаимодействие микронеровностей трущихся поверхностей между собой и с абразивными частицами, попавшими в смазку. Разрушение нескольких слоев микронеровностей приводит к макроповреждениям – изменениям формы поверхности, размеров и формы деталей.

целью управления процессом изнашивания деталей разработана классификация видов изнашивания деталей в зависимости от ведущих процессов разрушения поверхностей трения. Детали автомобилей подвержены практически всем видам изнашивания, которые делят на три основные группы: механическое, молекулярно-механическое и коррозион- но-механическое (рис. 4).

Механическое изнашивание является результатом механических действий и включает резание, царапание, деформирование, отслаивание и выкрашивание микрообъемов материала. Основными видами механиче-

23

ского изнашивания деталей автомобилей являются: абразивное, гидро- и газоабразивное, гидро-, газо- и электроэрозионное, кавитационное, усталостное, и изнашивание при заедании.

Изнашивание

СибАДИ

Механическое

Коррозионно-механическое

Абразивное

Фретт нг

Усталостное

— Кав тац он

ное

Эрозионное

Молекулярно-

Окислительное

— коррозия Фреттинг

механическое

Абразивное

Гидроабразивное

Газоабразивное

Гидроэрозионное

Газоэрозионное

Электроэрозионное

Схватываниерабоповерхностейчих

Рис. 4. Виды изнашивания деталей

Изменение структуры материала происходит из-за высокого местно-

го нагрева, ударов, неравномерного изнашивания отдельных зерен метал-

ла

т. д. В подшипники с антифрикционным слоем абразивные частицы

вдавливаются и при трении увеличивают износ сопряженного вала. Абразивному изнашиванию в сочетании с другими видами подвержены практически все трущиеся детали автомобиля.

Гидроабразивному изнашиванию, происходящему под действием твердых частиц, взвешенных в жидкости и перемещающихся относительно изнашивающейся детали, подвержены водяные, топливные и масляные каналы, а также детали, смазываемые под давлением. При этом абразивными частицами являются не только частицы кварца (песка) и других соединений, попадающие на трущиеся поверхности снаружи, но и частицы нагара и продукты износа, образующиеся внутри агрегатов автомобиля.

24

Газоабразивное изнашивание возникает под воздействием частиц, взвешенных в газе. Этому виду изнашивания подвержены впускные и выпускные системы автомобильных двигателей, а также наружные лакокрасочные покрытия кузовов автомобилей, особенно при работе в запыленных условиях. Наибольший износ трущихся поверхностей деталей автомобиля вызывают частицы кварца, поэтому обеспечение чистоты воздуха

Си эксплуатационных жидкостей, поступающих во внутренние полости агрегатов автомобиля, является важнейшим методом уменьшения интенсивности разл чных в дов абразивного изнашивания.

Кав тац я представляет собой образование, а затем поглощение

гидравлическпарогазовых пузырьков в движущейся по поверхности детали жидкости при определенных соотношениях давлений и температур в переменных

сечениях потока. Разрушение кавитационных пузырьков сопровождается ми ударами по поверхности детали и образованием каверн (ямок), полостейбА. Пр мером кавитационного изнашивания являются ка-

верны, наблюдаемые на наружных поверхностях гильз цилиндров двигателя, на полостях водяных насосов.

Изнаш ван е при фреттинге возникает при трении скольжения соприкасающ хся деталей при возвратно-поступательных перемещениях в условиях динамической нагрузки с малыми амплитудами. Такое изнашивание проявляется в заклепочных, олтовых, шлицевых и шпоночных соединениях, рессорах.

Усталостное изнашивание является механическим изнашиванием в результате усталостного разрушенияДпри повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя детали. Усталостное разрушение проявляется в виде выкрашивания – отделения частиц материала, приводящего к образованию ямок (питтинга) на поверхности трения. Усталостное разрушение имеет место на поверхностях кулачков и зубьев шестерен, в подшипниках качения трансмиссииИ, в антифрикционном слое вкладышей подшипников коленчатого вала двигателя.

Трение потоков жидкостей и газов о поверхности деталей вызывает их эрозионное и кавитационное изнашивание. Эрозионное изнашивание является механическим видом изнашивания в результате воздействия на поверхность детали потока жидкости – гидроэрозионное изнашивание – или газа – газоэрозионное изнашивание. Гидро- и газоэрозионное изнашивания представляют собой процесс вымывания и вырыва отдельных микрообъемов материала. Топливная аппаратура дизелей, жиклеры карбюратора, клапаны газораспределения двигателей подвержены эрозионному изнашиванию.

25

Электроэрозионное изнашивание является видом эрозионного из-

нашивания поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока. Этому виду изнашивания подвержены контакты прерывателя и свечей системы зажигания автомобильного карбюраторного двигателя.

Изнашивание при схватывании рабочих поверхностей определя-

ется свойствами материалов, трущихся деталей и зависит от скорости скольжения поверхностей, а также от температуры. Для деталей автомобиля, когда матер ал трущихся деталей подобран правильно, схватывание поверхностей может быть вызвано в основном повышением температуры

при сухом трен

определяется налипанием и переносом частиц размяг-

ченного даже расплавленного металла. Такое явление может произойти

С

при отказах

стем охлаждения и смазки автомобильных двигателей.

хватыван е рабоч х поверхностей может завершаться прекращением

дв жен я деталей и вызывать их задир – повреждение по-

верхностей трен я в в де широких и глубоких борозд в направлении

скольжен я,

заедан

, как следствие, задиры поршневых колец, порш-

относительного

ней, гильз ц л ндров, коренных и шатунных подшипников.

Корроз онно-механическое изнашивание является результатом

механического воздействия, сопровождаемого химическим или электри-

ческим взаимодействиембАматериала со средой. Для деталей автомобиля коррозия при трении в основном связана с окислением материала поверхностей деталей, т. е. ведущее значение имеет окислительное изнашивание, при котором основное влияние на изнашивание оказывает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой.

При окислительном изнашивании кислород воздуха или растворенный в масле образует на металле окисную пленку, которая механически удаляется при трении. Затем процесс повторяется. Пластическая де-

формация поверхностных слоев усиливает окисление. знашивание в ус-

Д

ловиях агрессивного действия жидкой среды имеет аналогичный меха-

низм, однако пленки, как правило, малостойки при трении, и скорость

процесса резко возрастает.

Пластические деформации и разрушения. Пластические деформа-

ции и разрушения связаны с достижением или превышением пределов те-

И

кучести или прочности соответственно у вязких (сталь) или хрупких (чугун) материалов. Обычно этот вид разрушений является следствием либо

ошибок при расчетах, либо нарушений правил эксплуатации (перегрузки, неправильного управления автомобилем, дорожно-транспортных происшествий и т.п.). Иногда пластическим деформациям или разрушениям

26

предшествует механическое изнашивание, приводящее к изменению геометрических размеров и сокращению запасов прочности детали.

Усталостные разрушения возникают при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали. При этом происходят постепенное накопление и рост усталостных трещин, приводящие при определенном числе циклов нагружения к усталостному разрушению деталей. Совершенствование методов расчета и технологии изготовления автомобилей (повышение качества металла и точности изготовления, сключен е концентраторов напряжения) привело к значительному сокращен ю случаев усталостного разрушения деталей. Как правило, оно наблюдается в экстремальных условиях эксплуатации (длительные

перегрузки, н зк е

ли высокие температуры) в рессорах, полуосях, ра-

С

мах.

Техн

ческое старение деталей и эксплуатационных материалов из-

меняется под действ ем внешней среды. Так, резинотехнические изделия

теряют прочность

эластичность в результате окисления, термического

воздейств

я (разогрева

охлаждения), химического воздействия масла,

ли

топлива

ж дкостей,

а также солнечной радиации и влажности. В про-

цессе эксплуатац

свойства смазочных материалов и эксплуатационных

жидкостей ухудшаются в результате накопления в них продуктов износа,

Детали ибАматериалы изменяются не только при их использовании, но и при хранении: снижаются прочность и эластичность, например, резинотехнических изделий; у топлива, смазочных материалов и жидкостей наблюдаются процессы, сопровождаемые выпадением осадков.

изменения вязкости и потери свойств присадок.

Техническое состояние основной доли деталей автомобилей лимитируется износом его рабочих поверхностей. При этом интенсивность из-

нашивания, являющаяся отношением величины износа к наработке зави-

сит от различных факторов. Поэтому обеспечение износостойкости рабо-

Д

чих поверхностей деталей требует различных мероприятий как на стадиях

проектирования и изготовления автомобилей, так и при эксплуатации.

Испытание на износ можно проводить в условиях эксплуатации

машин и в лабораторных условиях.

Наиболее надежной проверкой правильности выбора материала или

И

способов его обработки применительно к определенной детали машины являются испытания детали на самой машине в условиях эксплуатации.

Такой способ используется часто, но он связан с практическими трудностями: длительностью испытаний, необходимостью разборки машины для определения износа детали, трудностью точного определения величины износа и др. В этом случае результат испытания на износ определяется по

27

изменению эксплуатационных свойств машины (например, понижению точности обрабатываемой заготовки), по косвенным признакам (например, увеличению утечки между плунжером и цилиндром) и непосредственно по изменению размеров или массы деталей.

Обмер деталей получил наибольшее распространение для определения износа путем обмера с помощью микрометрических инструментов до и после испытания. Этим методом с помощью специальной аппаратуры можно точно определить распределение величины износа по поверхности деталей ли образцов, пр чем поверхность должна быть чисто обработана, а вел ч на зноса не превышать 0,1 мм.

Метод определен я железа в масле заключается в том, что в ряде

случаев знос можно определить по количеству железа, которое попадает

С

в смазочное масло и засоряет его. Количество

в виде продуктов

железа в этом случае определяется химическим анализом золы после сжи-

гания пробы масла.

Пре муществом этого метода является возможность

оценивать знос

раз орки механизма или машины, а недостатком –

определен е суммарного

по всей поверхности трения одной или

износа

нескольк х деталей

невозможность определить распределение величины

износа по поверхности детали.

Радиоактивный метод заключается в том, что материалу детали со-

общается радиоактивностьбез(введением радиоактивных изотопов некото-

рых элементов в сплав при выплавке, заполнением углубления в теле де-

тали проволокой из материала, содержащего радиоактивный изотоп, об-

лучением детали в атомном реакторе), и тогда продукты износа, попа-

дающие в масло, такжеАбудут радиоактивными. По интенсивности излу-

чения их в пробе масла можно судить о количестве радиоактивного веще-

Д

ства, попавшего в масло за определенный период времени, и о скорости

Испытания на износ можно проводить и в лабораторных условиях, в этом случае необходимо воспроизведение той же совокупности основных условий на поверхности трения, которые наблюдаются при эксплуатации детали и обеспечивают для одного и того же материала одинаковый процесс износа.

Метод абразивного износа состоит в том, что производят трение испытуемого и эталонного образцов о поверхность с закрепленными на ней абразивными частицами (наждачная бумага) при статической нагрузке и отсутствии нагрева и сравнивают полученные результаты. В пределах одной серии испытаний технология изготовления образцов должна быть одинаковой. Измерение окончательных размеров образца перед испытанием не должно вызывать его повреждения. Перед испытанием эталонные

28

и испытуемые образцы должны подвергаться приработке для достижения полного прилегания образцов к шкурке в условиях, идентичных условиям испытаний. Все образцы одной серии испытывают на одной и той же машине. Испытания проводят при трении торца цилиндрического образца по

поверхности абразивной шкурки по спирали Архимеда в направлении от центра диска к периферии. Радиальная подача образцов на каждый оборот Сдиска составляет 1 мм. Износ испытуемого и эталонного образцов должен быть получен при одинаковых условиях: образцы должны пройти один и тот же путь трен я в пределах всей серии испытаний. За результат испытания матер ала пр н мают относительную износостойкость, вычислен-

ную как среднее ар фмет ческое результатов двух идентичных опытов.

Метод ка проведения экспериментальных исследований. В дис-

сследовании Д.К. Кушалиева (Саратов, 2015) приводится общая схема методов сследования, направленного на повышение эксплуатационной долговечности подвески автомобиля применением инновационных ремонтных комплектов (рис. 5).

Для повышен я эксплуатационной долговечности подвески, а также

сертационном

безопасности комфорта ельности движения автомобиля необходимо со-

вершенствовать конструкцию амортизаторов с применением инновацион-

ных ремонтных комплектов. Такой ремонтный комплект включает две

б

инновационные конструкции: в поршневом узле и сайлентблоке аморти-

затора.

Для проведения сравнительных стендовых испытаний амортизато-

ров со стандартной и новой конструкцией поршневого уплотнения был

использован стенд СИА-04 «

» производства ООО «ИТЦ-ТЕСТ»

(г. Энгельс).

ЭНГА

Методика проведения экспериментальных исследований. Задачей

экспериментальных исследований явилось изучение влияния температуры

Д и скорости перемещения поршня на усилие сжатияИи отбоя. Усилие на

штоке при сжатии амортизатора и усилие на штоке при отбое амортизатора являются функциями отклика. Также в качестве функции отклика может выступать параметр плавности хода штока поршня. Поскольку плавность хода штока поршня определяется чисто визуально по форме кривых, то в нашем случае можно ограничиться параметрами усилия отбоя и сжа-

тия Pсж и Pот. В результате предварительных экспериментов и анализа данных литературных источников выяснено, что эти параметры зависят от таких факторов, как температура То и скорость перемещения поршня Vп.

29

Си

Рис. 5.бАЭкспериментальные методыД, используемые для исследований стандартного и усовершенствованного амортизаторов

При увеличении температуры смазка становится более жидкой, в результате чего могут изменяться усилия отбоя и сжатия амортизатора. При низкой температуре масло густеет, амортизаторыИбудут передавать на кузов автомобиля толчки и вибрацию, а при ходе отдачи – запаздывать. От этого ухудшится комфортабельность машины и могут появиться трещины в местах крепления амортизаторов к кузову, а также увеличатся динамические нагрузки на узлы и детали. Изменение скорости также может влиять на изменения усилии сжатия и отбоя, что в свою очередь скажется и на характеристике амортизатора. В качестве факторов, влияющих на параметры амортизатора, выбраны температура То и скорость перемещения поршня Vп.

При этом план эксперимента должен обеспечивать возможность варьирования каждого фактора не менее чем на трех уровнях. Следовательно, число опытов должно быть не менее числа коэффициентов, равно-

30

го числу сочетаний k + 2. Таким образом, при двухуровневом варьировании двух факторов общее число независимых опытов составляет

N = Sk,

где S – число независимых факторов.

Для удобства расчета коэффициентов модели в матрицу планирования вводили фиктивную независимую переменную X0, которая во всех опытах принимает значение +1.

целью упрощен я последующих расчетов и представления результатов экспер мента в компактном виде использована матричная форма записи g по метод ке А.Н. Виноградова. Матрица планирования полного

факторного экспер

мента показана в табл. 3.

С

Таблица 3

Полный план матрицы планирования

и

Комбинации

Действительное значение

Номер

Значен я факторов в

произведений

показателя параметра

факторов

точки

кодовых о означениях

оптимизации по

в кодовых обозна-

плана

реализации эксперимента

чениях

X0

X1

X2

X1 X2

Y

1

+

+

Y1

2

+

+

Y2

3

+

+

Y3

бА

4

+

+ + +

Y4

Д

Последовательность выполнения опытов выбрана с применением таблицы равномерно распределенных случайных чисел. Обозначения фак-

торов, их уровни и интервалы варьирования показаны в табл. 4.

Таблица 4

Исследуемые факторы в действительных значениях

Факторы процесса в единицах измерения

Уровни

И

Температура Т, ºС

Скорость V, м/с

Верхний

45

0,34

Нижний

7

0,25

Основной

26

0,295

Интервал варьирования

19

0,045

Кодовые обозначения

X1

X2

31

Требуемое количество опытов в каждой точке плана определено по методике С.А. Айвазяна (М., 1983). Трех повторных опытов достаточно для обеспечения 95% надежности результатов.

В результате экспериментальных испытаний отражены в полной ме-

ре те изменения, которые происходят в амортизаторе на различных режи-

мах работы. Это позволяет сравнить стандартные амортизаторы с усовер-

С

шенствованными ремонтным комплектом, а также оценить влияние изме-

нений в конструкции амортизатора на его скоростные характеристики.

Тема 2.2. Общ е требования, предъявляемые к измерительной

и

аппаратуре

Аппаратура, пр меняемая при испытаниях автомобилей; требова-

необход

ния, предъявляемые к ней. О основание выбора приборов для дорожных

испытан й, размещен е установка аппаратуры на автомобиле.

Измерен я при спытаниях. При испытаниях автомобилей часто

возникает

мость определения сил и моментов, действующих на

А

узлы автомобиля. В ольшинстве случаев эти величины переменные, для их регистрации следует применять записывающую аппаратуру. При измерении сил и моментов вращающихся деталей используют токосъемные устройства. В лабораторных условиях при проведении статических измерений применяют динамометры общегоДназначения.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

По способу индикации значений измеряемой величины измеритель-

исуммирующие. Различают также приборы прямогоИдействия и приборы сравнения, аналоговые и цифровые приборы, самопишущие и печатающие приборы.

Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей

идругих устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте.

Измерительную установку, применяемую для поверки, называют поверочной установкой. Измерительную установку, входящую в состав эталона, называют эталонной установкой.

32

Некоторые большие измерительные установки называют измерительными машинами.

Метод хрупких покрытий используют в основном для качественной оценки распределения напряжений и в случае приближенного опреде-

ления главных напряжений на большой площади. Наиболее простым хрупким покрытием является канифоль с добавкой 0,5–2% парафина (зарубежный аналог – покрытие типа Maybach). Порог чувствительности этого покрытия составляет 40–60 МПа. Другое покрытие (более чувствительное, но более сложное по составу) представляет собой резинат бария, который в в де раствора наносят на тщательно подготовленную поверхность (подобное покрытие, применяемое за рубежом, называется

«Stresscoat»).

С

Измерен е с л моментов. При испытаниях автомобилей часто

необход мость определения сил и моментов, действующих на

узлы автомоб ля. В

ольшинстве случаев эти величины переменные, и

для их рег страц

следует применять записывающую аппаратуру. При

возникаетизмерен с л моментов вращающихся деталей используют токосъем-

ные устройства. В ла ораторных условиях при проведении статических

измерен й пр меняют д намометры

назначения.

Для измерения сил выпускают целую серию устройств, например

приборы типаобщегоУ, С, Р, ТДС отечественного производства или LC–KD,

LT–KB японской фирмы «Kiowa». Чувствительный элемент в них – коль-

цо, шарик или стержень. Сферический чувствительный элемент работает

Д

только на сжатие и не реагирует на боковые составляющие нагрузки. По

экватору сферическогоАчувствительного элемента наклеивают тензорези-

сторы, которые включают в измерительную схему.

Типовая схема измерений неэлектрических величин электрическими

методами включает первичный и промежуточный преобразователи и уст-

И

ройство для регистрации. Первичный преобразователь в зависимости от измеряемой величины создает электрический сигнал. Характерным примером такого преобразователя является тензорезистор, применяемый для измерения механических напряжений.

Самописцы, осциллографы, магнитографы и другие устройства предназначены для записи и хранения полученной информации в той или иной форме. Промежуточные преобразователи обеспечивают совместность работы первичных преобразователей и регистрирующих устройств. Примерами промежуточных преобразователей являются усилители, фильтры, переключающие устройства и т. д.

В некоторых случаях для использования электрических методов измерения применяют чувствительный элемент, который превращает одну

33

измеряемую величину в другую, удобную для фиксирования ее первичным преобразователем. Например, для измерения давления используют трубчатый чувствительный элемент, изменения напряжения в котором регистрируются тензорезисторами.

Общие требования, предъявляемые к измерительной аппаратуре.

Аппаратура, применяемая при испытаниях автомобилей, должна отвечать целому ряду требований: прежде всего, быть компактной, не бояться динамических перегрузок, вибрации, большой запыленности воздуха и в то же время обладать достаточной чувствительностью и разрешающей спо-

собностью. Требован е компактности вызвано отсутствием достаточного

места для размещен я аппаратуры на сиденье в салоне легкового или ка-

бине грузового автомоб лей. Необходимость установки приборов в сало-

С

не

каб не д ктуется недостаточной виброзащищенностью аппаратуры

или

и высок м уровнем коле аний рамы и кузова. При выборе приборов для

дорожных

спытан й также нео ходимо учитывать возможность питания

их от низковольтных

сточников тока.

Размест в аппаратуру на

, следует надежно закрепить

приборы,

сключая

х произвольное перемещение. Особое внимание не-

обходимо обрат ть на закрепление аккумуляторных батарей, используе-

мых в качестве автономных источников питания, когда питание от борто-

вой сети автомобиляавтомобилесоздает различные помехи, вызванные работой элек-

трооборудования. В некоторых случаях помехи могут быть вызваны изме-

рительными приборами, ра отающими от общего источника тока. Поэто-

му целесообразно применять специальные меры защиты или для каждого

прибора использовать отдельныйАисточник питания.

При установке аппаратуры в труднодоступном месте необходим

пульт дистанционного управления, с помощью которого можно управлять

приборами с рабочего места. Перед началом испытаний требуется рассчи-

тать или предварительными экспериментами определить уровень изме-

Д

ряемых величин и их частоты, по которым выбирают коэффициент усиле-

ния, частотный диапазон, скорость записи и другие характеристики аппа-

ратуры. Все эти данные учитывают при подборе и настройке аппаратуры.

До начала и после проведения испытаний следует соответственно

определить и проверить характеристики всего измерительного комплекса:

И

коэффициент калибровки, амплитудно-частотную характеристику, вели-

чину погрешности.

Калибровку можно проводить при статическом и динамическом на-

гружении. При динамическом нагружении находят зависимость динами-

ческого коэффициента калибровки

от частоты измеряемого процесса

Ω.

Зная величины

статического

и ддинамического коэффициентов Кс

34

ид (Ω), устанавливают величину A (Ω), определяющую амплитудно-

частотную характеристику аппаратуры (АЧХ):

(Ω)=

д(Ω)

=

д(Ω)

(1)

с

(Ω) .

По этой характеристике нетрудно определить рабочий диапазон частот Ωpaб измеряемых процессов, если задаться допустимым отклонением ±

А коэфф ц ента А (Ω)

от единицы. При измерении процессов, частоты

которых находятся за пределами рабочего диапазона частот, погрешность

будет связана с неравномерностью АЧХ.

лучайную погрешность исключают многократными измерениями

С

одной той же вел ч ны. Результаты этих измерений статистически об-

рабатывают получают среднеарифметическую величину

и ее средне-

квадратичное отклонен е

:

и

(

)

(2)

=

;

=

,

(

)

где n – число измерений;

Ki

– значение измеряемой величины в i-м из-

мерении.

Зная зависимость плотности вероятностей отдельных измерений,

можно определить действительное значение измеряемой величины с за-

данной точностью. Это значит, что фактическое значение коэффициента

бА

±

отно-

Кф с вероятностью Ф находится в доверительном интервале

сительно средней величины

(рис. 6, заштрихованная зона).

Тензометрирование. Измерение механических напряжений и свя-

занных с ними величин сил, моментов и давлений распространено при ис-

пытаниях автомобилей. ИспользованиеДпреобразователей резисторного

типа или тензорезисторов обеспечивает широкое внедрение метода тензо-

метрирования при различных видах испытаний автомобиля и его узлов.

Наклеенный на деталь тензорезистор изменяет свое сопротивление в соот-

ветствии с деформацией поверхностных слоев детали, что позволяет по-

лучить необходимый электрический сигнал.

И

Коэффициент тензочувствительности тензорезистора

=35

,

(3)

где R – изменение сопротивления тензорезистора; R – номинальное сопротивление тензорезистора; l – упругая деформация на длине тензорезистора; l – база тензорезистора.

С

деформаций

бА

Р с. 6. Плотность распределения вероятностей

Связь упруг х

с напряжениями в деталях определяется

законом Гука. В случае одноосного напряженного состояния эта зависи-

мость имеет в д

= ε Е ,

(4)

где ε – относительная деформация;

Е

модуль упругости материала;

σ – напряжение.

Подставив ε = l / l в выражение (4), получим

=

.

(5)

Для случая плоского напряженногоДсостояния зависимости между

напряжениями и деформациями вычисляют по следующим формулам:

=

(

+ εИ),; (6)

где

mах и min – главные

напряжения;

ε

и ε – главные относительные

=

(

max+ min

)

деформации; µ – коэффициент Пуассона.

Для определения главных деформаций по величине и направлению применяют метод, основанный на использовании треугольных или прямоугольных соединений тензорезисторов (розеток), или метод хрупких по-

36

крытий. Сигналы от розеток регистрируются приборами. Обрабатывают результаты измерений с помощью формул и диаграмм.

Крутящие моменты валов определяют или по измеренной деформации вала или с помощью специального преобразователя крутящего мо-

мента. В некоторых случаях достаточно найти реакции опор стандартными измерителями сил. Измерить деформацию вала нетрудно с помощью Стензорезисторов, устанавливая их под углом 45° к оси. Для включения их

в измерительную цепь необходимо применить одно из рассмотренных токосъемных устройств. Этот способ не связан с какими-либо изменениями в исследуемой конструкц и. Однако не всегда возможна установка на вал

тензорезисторов токосъемных устройств. Кроме того, все эти приспособления, создаваемые для каждой конструкции отдельно, требуют тарировки оценки погрешностей.

Промышленные прео разователи момента работают в комплекте с типовой змер тельной аппаратурой и их характеристики не изменяются

Измеренбе давлен й. При испытаниях автомобилей часто приходится измерять давления жидкостей и газов. Для определения постоянных значений давления применяют жидкостные (пьезометры) и стрелочные

при переходе от одного о ъекта измерений к другому. Калибровку и оценку погрешностей проводят заранее, а результаты используют при испытании разл чных о ъектов.

(пружинные) манометрыА. В жидкостном манометре на столб жидкости, заключенный в тру ку, действует разность измеряемого и атмосферного давлений. В стрелочных манометрахДприменяют изогнутую манометрическую трубку (Бурдона), которая под действием разности давлений, стремясь выпрямиться, через рычажный механизм перемещает стрелку. Для

измерения переменных давлений применяют преобразователи с чувстви-

тельным элементом. При медленно изменяющемся давлении (с частотой не более 1 Гц) применяют преобразователь давленияИс чувствительным элементом в виде трубки Бурдона. На боковые поверхности трубки наклеены тензорезисторы, соединенные в полумостовую схему. Манометрическая трубка имеет значительную инерционность и поэтому не может реагировать на быстропротекающие процессы. Например, этими преобразователями измеряют давление жидкости в гидравлическом тормозном приводе.

Для измерения усилия буксировки преобразователи должны иметь такую частоту собственных колебаний, которая бы значительно превышала максимальные частоты измеряемых процессов. Наибольшую частоту собственных колебаний имеют преобразователи давления с пьезоэлектрическим чувствительным элементом. Их применяют при широком интерва-

37

ле изменения величин и частот давлений. Высокая жесткость пьезоэлектрических преобразователей обеспечивает частоту собственных колебаний 10–50 кГц. Это дает возможность использовать их для измерения давления в цилиндрах двигателя автомобиля. Следует отметить, что пьезоэлектрический преобразователь имеет ограниченный нижний диапазон частот и не может измерять постоянную составляющую процесса.

Измерение пути, скорости и относительного перемещения. Для измерения пути, пройденного автомобилем, может быть использован счетчик с пр водом от трансмиссии. Однако такой способ не совсем точен, так как колеса автомобиля проскальзывают за счет передачи сил и моментов. Кроме того, радиус качения колеса связан с нагрузкой, давле-

нием в ш не

ее зносом. Поэтому при испытаниях автомобилей для из-

С

мерения

скорости применяют так называемое «пятое колесо». Ко-

пути

лесо велос педного ли мотоциклетного типа установлено в вилке и шар-

нирно соед нено с автомо илем. Такое крепление обеспечивает самоуста-

борам относятсябАтахометры и тахоскопы. В тахометре под действием центробежных сил расходятся грузики, которые перемещают стрелку прибора. Тахоскопом определяют суммарный угол поворота вала за промежуток времени, заданный часовым механизмом. Эти приборы имеют высокую точность измерения, их применяют в качестве контрольных.

новку колеса при дв жен и автомо иля. Для получения безотрывного качения колеса его пр ж мают к дороге пружинами, а в некоторых случаях устанавл вают аморт заторы.

Для определен я угловых скоростей используют приборы меха-

нического, электрического или электронного типов. К механическим при-

Строботахометр позволяет измерить частоту вращения без непо-

средственного контакта с вращающейся деталью. При совпадении частоты

вспышек импульсной лампы и частоты вращения вращающаяся деталь

воспринимается как неподвижная. При измерениях угловая скорость дета-

Д

ли должна быть постоянной, а частота вспышек плавно регулируется. В

момент, когда вращающаяся деталь кажется неподвижной, по шкале при-

бора определяют ее угловую скорость.

Для измерения относительных перемещений узлов и деталей ав-

томобиля используют различные устройства и приспособления. Так, на-

И

пример, в условиях статических испытаний нашли применение механические индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. При динамиче-

ских испытаниях тензорезисторы наклеивают на кольца и пластины, выбранные достаточно гибкими, но прочными, изготовленными из высокоуглеродистой стали.

38

Измерение температур. Измерительную аппаратуру выбирают в зависимости от диапазона рабочих температур исследуемого агрегата. Для определения температур до 120–150 °С используют аэротермометры. Эти приборы состоят из баллона, заполненного рабочим телом, капиллярной

трубки и стрелочного указателя. При погружении баллона в жидкость, температуру которой надо измерить, давление рабочего тела увеличивается и передается через капиллярную трубку к указателю, перемещая его стрелку.

Стоде измеряется время зрасходования некоторого количества топлива, определяемого взвеш ванием. В автоматических устройствах измерения

Измерен е расхода топлива. При испытаниях автомобиля для измерения расхода топл ва используют два метода: объемный и весовой. Весовой метод пр меняют при лабораторных испытаниях. При этом ме-

расхода топл ва весовым методом время прохождения заданной массы топлива определяется электронным секундомером с помощью фотоэлек-

трических

, контролирующих положение весов. Запол-

нение пр бора

расходом топлива производится электромаг-

управление

нитными клапанами. При использовании этого метода на результатах из-

мерений не сказываются погрешности, связанные с изменением плотности

топлива при изменении температуры.

Все большеепреобразователейраспространение получают измерительные приборы,

связанные со спутниковым позиционированием объекта. Они дают воз-

можность определять скорость, время и расстояние перемещения. Специ-

альные компьютерные программы позволяют регистрировать большой

объем информации, обрабатыватьАее и получать готовые результаты в ре-

альном времени. Современные автомобили и их системы оснащены мно-

гочисленными

встроенными контрольно-измерительными приборами и

датчиками и позволяют снимать необходимуюДинформацию с помощью специальных разъёмов и даже удаленно. И

39

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Ткань для сидений автомобиля купить спб
  • Ткань для потолка автомобиля цена
  • Ткань для перетяжки потолка автомобиля купить в белгороде
  • Ткань для перетяжки крыши автомобиля
  • Ткань для обшивки сидений автомобиля купить