RU2102715C1

RU2102715C1 - Bed to test motor-transmission sets motor vehicles

Info

Publication number: RU2102715C1
Application number: RU96113549A
Authority: RU
Inventors: В.В. Шеховцов
Original assignee: Волгоградский государственный технический университет
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-01-20

Abstract

FIELD: transport engineering industry, laboratory tests of motor-transmission sets of motor vehicles. SUBSTANCE: invention is aimed for generation of authentic values of dynamic parameters of transmission and operational mode of engine under which resonance phenomena caused by motor harmonics of engine over section between engine and transmission are detected. One should take into account necessary changes of specified parameters for tuning away from resonance. EFFECT: generation of authentic values of dynamic parameters of transmission. 7 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при лабораторно-исследовательских испытаниях моторно-трансмиссионной установки транспортного средства. The invention relates to a transport mechanical engineering and can be used in laboratory research tests of a motor-transmission installation of a vehicle.

Стендовые испытания являются важнейшим этапом процесса проверки качества и доводки узлов транспортных средств. Для того, чтобы их результаты были достоверными и соответствовали результатам эксплуатации, при испытаниях должно имитироваться воздействие на испытуемый узел основных эксплуатационных факторов, определяющих его нагруженность. Bench tests are the most important step in the process of quality control and refinement of vehicle components. In order for their results to be reliable and consistent with the results of operation, the tests should simulate the impact on the test node of the main operational factors that determine its load.

Первоначально испытания трансмиссии выполнялись на стендах, которые обеспечивали возможность воспроизведения только постоянного во времени нагрузочного режима. Примером может служить стенд, включающий в себя соединенные карданными валами испытуемые трансмиссии и приводной электродвигатель (авт. св. СССР N 99089, G 01 M 13/02, 1954). Initially, the tests of the transmission were carried out at the stands, which provided the ability to reproduce only constant in time load mode. An example is a stand that includes test transmissions connected by cardan shafts and a drive electric motor (ed. St. USSR N 99089, G 01 M 13/02, 1954).

Недостатком подобных стендов является невозможность воспроизведения соответствующих эксплуатационных нагрузочных режимов, что значительно снижает достоверность результатов испытаний. The disadvantage of such stands is the inability to reproduce the corresponding operational load conditions, which significantly reduces the reliability of the test results.

На следующем этапе были разработаны стенды, позволявшие в форсированном режиме воспроизводить на испытуемом узле основные эксплуатационные нагрузки. Примером может служить стенд Харьковского тракторного завода для испытания заднего моста трактора Т-150 'Кармазин Э.И. Разработка комплекса ускоренных испытаний зубчатых передач тракторных трансмиссий. Автореферат кандидатской диссертации. Харьков, 1975, с. 15). Стенд включает в себя приводной электродвигатель, муфту сцепления, стендовую коробку перемены передач, раздаточный редуктор, испытываемые задний мост и поперечные передачи, нагружатель, замыкающие редукторы и карданы. At the next stage, stands were developed that made it possible in the forced mode to reproduce the main operating loads on the test unit. An example is the stand of the Kharkov Tractor Plant for testing the rear axle of the T-150 'tractor E. Karmazin Development of a complex of accelerated gear tests of tractor transmissions. Abstract of the candidate dissertation. Kharkov, 1975, p. 15). The stand includes a drive electric motor, a clutch, a gear shift bench box, a transfer gearbox, the tested rear axle and transverse gears, a loader, closing gearboxes and cardans.

Недостатком известного стенда является то, что из-за выключения в силовую цепь стенда приводного электродвигателя, стендовой коробки передач, раздаточного редуктора, замыкающих редукторов и карданом динамические свойства силовой передачи стенда значительно отличаются от динамических свойств силовой передачи стенда значительно отличаются от динамических свойств силовой передачи транспортного средства ввиду того, что она включает в себя не присутствующие в силовой цепи транспортного средства инерционные массы вышеперечисленных узлов и жесткости их соединений, вследствие чего при проведении испытаний в режиме переменных нагрузок в валопроводе стенда появляется дополнительная вредная динамическая составляющая нагрузки, нехарактерная для валопровода транспортного средства и обусловленная наличием в силовой цепи стенда масс вышеперечисленных узлов. Это искажает воспроизводимый нагрузочный режим и снижает достоверность результатов испытаний. A disadvantage of the known stand is that because the drive motor, the bench gearbox, the transfer gearbox, the closing gearboxes and the cardan are turned off in the power circuit of the stand, the dynamic properties of the power transmission of the stand differ significantly from the dynamic properties of the power transmission of the stand significantly differ from the dynamic properties of the power transmission of a transport means due to the fact that it includes the inertial masses of the above nodes not present in the vehicle’s power circuit s and rigidity of their joints, as a result of which, when conducting tests in the mode of variable loads, an additional harmful dynamic component of the load appears in the stand shaft line, uncharacteristic for the shaft line of the vehicle and due to the presence of the masses of the above nodes in the stand power circuit. This distorts reproducible load conditions and reduces the reliability of test results.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является стенд для испытания моторно-трансмиссионной установки транспортного средства (авт. св. СССР N 1472786, G 01 M 13/02, 1987), содержащий замыкающие передачи, входные звенья которых соединены с выходными валами испытуемой моторно-трансмиссионной установки, а входные связаны между собой соединительным валом, тормоз, установленный на соединительном валу, и нагружатель, имитирующий загрузку испытуемого объекта на переходных режимах работы в эксплуатации. The closest technical solution, selected as a prototype, is a test bench for the motor-transmission installation of a vehicle (ed. St. USSR N 1472786, G 01 M 13/02, 1987), containing closing gears, the input links of which are connected to the output shafts of the test motor-transmission installation, and the input ones are connected by a connecting shaft, a brake mounted on the connecting shaft, and a loader simulating the loading of the test object in transition modes of operation.

Динамические свойства силовой передачи этого стенда, включающей в себя, за исключением тормоза и нагружатели, все основные узлы силовой передачи транспортного средства, уже практически соответствуют динамическим свойствам силовой передачи реальной машины. The dynamic properties of the power transmission of this stand, which includes, with the exception of brakes and loaders, all the main components of the power transmission of the vehicle, already practically correspond to the dynamic properties of the power transmission of a real machine.

Недостатком этого стенда является невозможность исследования динамических процессов нагружения испытуемых объектов в резонансных режимах. The disadvantage of this stand is the impossibility of studying the dynamic processes of loading the test objects in resonance modes.

Известно, что более 80% отказов и поломок деталей силовых передач транспортных машин обязано своим происхождением крутильным колебаниям в валопроводе, возникающим при работе деталей в режиме переменных нагрузок. Наибольшим повреждающим воздействием обладают колебания на резонансных и околорезонансных режимах, возникающие при совпадении частоты изменения возмущающего воздействия с одной из собственных частот силовой передачи машин. Одним из постоянно действующих на силовую передачу нагружающих факторов является крутящий момент двигателя. Частота его изменения определяется конструктивными особенностями двигателя и его рабочим процессом. Неравномерность вращения вала двигателя обусловлена периодическим изменением воздействующих на поршни газовых сил и неуравновешенностью эксцентрично расположенных относительно оси его вала масс цилиндро-поршневой группы. Периодические возмущающие воздействия от двигателя проявляются обычно на нескольких частотах, кратных основной или половинной частоте вращения его вала, и называются моторными гармониками. It is known that more than 80% of failures and breakdowns of parts of power transmissions of transport vehicles are due to the torsional vibrations in the shaft line arising during the operation of parts in variable load mode. The greatest damaging effect is exhibited by vibrations in resonance and near-resonance modes, which occur when the frequency of disturbance changes coincides with one of the natural frequencies of the power transmission of machines. One of the constantly acting loading factors on the power transmission is the engine torque. The frequency of its change is determined by the design features of the engine and its working process. The uneven rotation of the engine shaft is caused by a periodic change in the gas forces acting on the pistons and the imbalance of the masses of the cylinder-piston group eccentrically located relative to the axis of its shaft. Periodic disturbances from the engine usually occur at several frequencies that are multiples of the main or half frequency of rotation of its shaft, and are called motor harmonics.

Исследования показывают, что резонансные явления, обусловленные возмущениями от первых гармоник двигателя, имеют наибольшую амплитуду и поэтому наиболее опасны с точки зрения долговечности деталей моторно-трансмиссионной установки. Они наиболее интенсивно проявляются на участках, ближайших к двигателю на деталях муфты сцепления, коробки передач. Далее по валопроводу их действие ослабляется в результате демпфирования. Поэтому исследование резонансных явлений от гармоник двигателя целесообразно выполнять на участке между двигателем и трансмиссией. Studies show that resonance phenomena caused by disturbances from the first harmonics of the engine have the largest amplitude and are therefore most dangerous in terms of the durability of parts of a motor-transmission installation. They are most intense in the areas closest to the engine on the parts of the clutch, gearbox. Further along the shafting, their action is weakened as a result of damping. Therefore, the study of resonance phenomena from the harmonics of the engine is advisable to perform on the section between the engine and the transmission.

Расчетные теоретические исследования резонансных режимов от воздействия гармоник двигателя вследствие того, что невозможно расчетным путем с достоверной точностью определить упруго-инерционные и демпфирующие параметры элементов силовой передачи, позволяют получить только качественную картину резонансных процессов. Между тем для создания качественных машин необходимы достоверные количественные оценки параметров резонансных колебаний в силовом валопроводе. Необходимо также определить величину изменения динамических параметров участка, где наблюдается резонанс, достаточную для отстройки от резонанса. Computational theoretical studies of resonance regimes from the influence of engine harmonics due to the fact that it is impossible to calculate with reliable accuracy the elastic-inertial and damping parameters of power transmission elements allow us to obtain only a qualitative picture of resonant processes. Meanwhile, to create high-quality machines, reliable quantitative estimates of the parameters of resonant oscillations in a power shaft shaft are necessary. It is also necessary to determine the magnitude of the change in the dynamic parameters of the area where the resonance is observed, sufficient for the detuning from the resonance.

Задачей данного изобретения является обеспечение возможности исследования при стендовых испытаниях вызываемых различными возмущающими воздействиями, а главным образом моторными гармониками двигателя, резонансных колебаний в валопроводе стенда, и определение возможностей управления параметрами этих колебаний. The objective of this invention is to provide the possibility of research during bench tests caused by various disturbing influences, and mainly motor harmonics of the engine, resonant vibrations in the shaft shaft of the stand, and determining the possibilities of controlling the parameters of these vibrations.

Техническим результатом изобретения является получение достоверных значений динамических параметров трансмиссии и режима работы двигателя, при которых обнаруживаются резонансные явления, вызываемые моторными гармониками двигателя, на участке между двигателем и трансмиссией, и необходимой величины изменения этих параметров для отстройки от резонанса. The technical result of the invention is to obtain reliable values of the dynamic parameters of the transmission and the engine operating mode, at which resonance phenomena caused by the engine harmonics are detected in the area between the engine and the transmission, and the required change in these parameters for tuning out from resonance.

Это достигается в предлагаемом стенде для испытания моторно-трансмиссионной установки транспортного средства, содержащем тормоз и замыкающие передачи, кинематически соединенные с выходными валами моторно-трансмиссионной установки, нагружатель, кинематически соединенный с тормозами трансмиссии, за счет того, что он снабжен установленным на приводном валу стенда инерционным вариатором, содержащим диск с радиальными направляющими, в которых установлены жестко связанные с инерционными массами ходовые гайки, имеющие возможность перемещения по направляющим при вращении соединенных с ними посредством ходовой винтовой резьбы, имеющие возможность перемещения по направляющим при вращении соединенных с ними посредством ходовой винтовой резьбы ходовых винтов, кинематически связанных с установленным на диске электродвигателем с тормозом. This is achieved in the proposed stand for testing a motor-transmission installation of a vehicle, comprising a brake and closing gears kinematically connected to the output shafts of the motor-transmission installation, a loader kinematically connected to the transmission brakes due to the fact that it is equipped with a stand mounted on the drive shaft an inertial variator containing a disk with radial guides, in which running nuts rigidly connected with inertial masses are installed, which can be moved running along the guides during rotation of the screw threads connected to them by means of a helical thread, having the ability to move along the guides when rotating connected to them by means of a helical thread threads of the lead screws kinematically connected to a brake mounted electric motor with a brake.

Введение в схему стенда инерционного вариатора позволяет за счет бесступенчатого изменения в широких пределах его момента инерции осуществлять поиск резонансных режимов на участке от двигателя до вторичного вала коробки передач, вызываемого моторными гармониками двигателя. Изменение момента инерции вариатора влечет за собой изменение одной из собственных частот моторно-трансмиссионной установки. Изменение этой собственной частоты в широких пределах позволяет обнаружить несколько случаев в рабочем диапазоне частоты вращения одной из моторных гармоник, то есть случаев возникновения резонанса. Динамические параметры моторно-трансмиссионной установки (моменты инерции и жесткости связей) и частота вращения двигателя при возникновении резонанса фиксируются измерительным трактом стенда. При дальнейшем движении масс вариатора определяется необходимая величина изменения его момента инерции для отстройки от резонанса. The introduction of an inertial variator into the circuit of the test bench allows, due to stepless changes over a wide range of its moment of inertia, to search for resonance modes in the section from the engine to the secondary gearbox shaft caused by the motor harmonics of the engine. A change in the moment of inertia of the variator entails a change in one of the natural frequencies of the motor-transmission installation. Changing this natural frequency over a wide range makes it possible to detect several cases in the operating range of the rotational speed of one of the motor harmonics, that is, cases of resonance. The dynamic parameters of the motor-transmission installation (moments of inertia and stiffness of bonds) and the engine speed when resonance occurs are recorded by the measuring path of the bench. With further movement of the masses of the variator, the necessary value of the change in its moment of inertia is determined for the detuning from resonance.

Проведенный заявителем анализ техники, включающий поиск по патентным и научным источникам информации и выявлению источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the technique carried out by the applicant, including the search by patent and scientific sources of information and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, and the definition from the list of identified analogues of the prototype , as the closest analogue in terms of the totality of features, made it possible to identify the totality of those essential in relation to the applicant the clinical result of the distinguishing features in the claimed subject matter set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "НОВИЗНА" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "NOVELTY" under applicable law.

Для проверки соответствия заявляемого изобретения требованиям изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует из известного уровня техники, поскольку на уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых признаками заявленного изобретения преобразований на достижения технического результата. To verify the compliance of the claimed invention with the requirements of the inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not follow from the prior art, since the prior art defined by the applicant the influence of the transformations provided for by the features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.

На фиг. 1 изображена общая схема стенда, на фиг. 2 схема инерционного вариатора, на фиг. 3 схема расположения датчиков крутящего момента на валу между двигателем и трансмиссией, на фиг. 4 схема измерительного тракта и управления отстройкой от резонанса, на фиг. 5 пример зависимости изменения крутящего момента от оборотов на приводном валу вне резонансной зоны, на фиг. 6 примерная зависимость изменения крутящего момента на приводном валу при резонансных колебаниях, на фиг. 7 схема динамической модели стенда. In FIG. 1 shows a general diagram of a stand; FIG. 2 diagram of an inertial variator, in FIG. 3 shows the location of the torque sensors on the shaft between the engine and the transmission; FIG. 4 is a diagram of the measuring path and controlling the detuning from resonance, in FIG. 5 an example of the dependence of the change in torque on revolutions on the drive shaft outside the resonance zone, FIG. 6 an exemplary dependence of the change in torque on the drive shaft during resonance vibrations, FIG. 7 diagram of a dynamic model of the stand.

Испытуемая моторно-трансмиссионная установка (фиг. 1) Включает в себя двигатель 1 внутреннего сгорания, соединенный карданным валом 2 с трансмиссией 3. Выходные валы трансмиссии через ведующие колеса 4, 5 соединены гусеничными обводами 6, 7 со стендовыми ведущими колесами 8, 9, которые связаны между собой валом 10, с которым через коническую передачу 11 соединен тормоз 12, создающий в силовой цепи нагрузку, отвечающую заданной средней величине тягового сопротивления. Соосно приводному валу 2 установлен кинематически соединенный с ним инерционный вариатор 13. С управлением тормозами 14, 15 трансмиссии кинематически соединен гидравлический нагружатель, состоящий из силового гидроцилиндра 16, давление в котором создается регулируемым насосом 17 и регулируется в соответствии с задаваемой программой золотниковым устройством управления для имитации в силовой цепи стенда колебаний нагрузки от неравномерности тягового сопротивления, от неровностей почвенного фона, от неравномерности сопротивления перекатыванию и от раскачивания транспортного средства на подвеске. The test motor-transmission installation (Fig. 1) includes an internal combustion engine 1 connected by a cardan shaft 2 to the transmission 3. The output shafts of the transmission are connected via drive wheels 4, 5 with caterpillar tracks 6, 7 with bench drive wheels 8, 9, which interconnected by a shaft 10, with which a brake 12 is connected through a bevel gear 11, which creates a load in the power circuit that corresponds to a given average value of traction resistance. An inertial variator kinematically connected to it is installed coaxially with the drive shaft 2. A hydraulic loading device consisting of a power hydraulic cylinder 16 is kinematically connected to the transmission brakes 14, 15 and the pressure is generated by an adjustable pump 17 and regulated in accordance with a programmed spool control device for simulating in the power circuit of the stand of load fluctuations from uneven traction resistance, from unevenness of the soil background, from unevenness of resistance and from swinging the vehicle on the suspension.

Инерционный вариатор (фиг. 2) состоит из диска 18, установленного соосно валу двигателя и входному валу трансмиссии и связанного с этими валами при помощи фланцевых соединений. С диском 18 жестко связаны симметрично расположенные относительно его оси вращения радиальные направляющие 19, продольные оси которых смещены относительно друг друга на 90 град. по углу поворота диска. В направляющих 19 установлены ходовые гайки 20, связанные при помощи трубчатых стержней 21 с инерционными массами 22. По оси направляющих 19 расположены проходящие через ходовые гайки 20 и трубчатые стержни 21 ходовые винты 23, на наружной поверхности которых и на соприкасающихся с нею внутренних поверхностях ходовых гаек 20 выполнена винтовая ходовая резьба, причем для согласования движения инерционных масс 22 на находящихся напротив друг друга ходовых винтах и гайках резьба нарезана в противоположные стороны. С ходовыми винтами через посредство цилиндрических 24, 25, 26 и конических 27, 28 шестерен кинематически соединен электродвигатель 29 с тормозом 30, запитываемый через расположенный на валу 2 (фиг. 1) подвижный контакт. The inertial variator (Fig. 2) consists of a disk 18 mounted coaxially to the engine shaft and the input shaft of the transmission and connected to these shafts using flange connections. Radial guides 19, whose longitudinal axes are offset by 90 degrees relative to each other, are rigidly connected to the disk 18 and are symmetrically located relative to its axis of rotation. the angle of rotation of the disk. In the guides 19, running nuts 20 are installed, connected by means of tubular rods 21 with inertial masses 22. Along the axis of the guides 19, there are running screws 23 passing through the nuts 20 and tubular rods 21, on the outer surface of which and on the inner surfaces of the nuts that are in contact with it 20, a helical running thread is made, and for coordinating the movement of inertial masses 22, the running screws and nuts opposite each other are threaded in opposite directions. The electric motor 29 is kinematically connected to the lead screws through the cylindrical 24, 25, 26 and bevel gears 27, 28 and the brake 30 is energized via a movable contact located on the shaft 2 (Fig. 1).

На карданном валу 2 (фиг. 3) в сечениях 1 и 11, максимально удаленных от середины вала, установлены датчики 31, 32 крутящего момента, сигнал с которых считывается бесконтактным способом и поступает на считывающие устройства 33, 34. Подобными устройствами для бесконтактного замера крутящего момента в настоящее время снабжаются карданные валы приводных балансирных машин, предназначенных для использования в испытательных стендах. On the cardan shaft 2 (Fig. 3) in sections 1 and 11, as far as possible from the middle of the shaft, torque sensors 31, 32 are installed, the signal from which is read in a non-contact manner and fed to readers 33, 34. Similar devices for non-contact measurement of torque of the moment, cardan shafts of power balancing machines intended for use in test benches are currently being supplied.

Представленная на фиг. 4 схема измерительного тракта включает в себя датчики 35, 36 крутящего момента, установленные в разных сечениях приводного вала стенда, сигнал с которых усиливается каналами 37, 38 усилителя и поступает на элемент сравнения 39, далее на анализатор сигнала 40, откуда в случае резонансных колебаний сигнал поступает в систему управления 41, управляющую исполнительным механизмом 42, изменяющим радиальное положение инерционных масс вариатора. Presented in FIG. 4, the measuring path diagram includes torque sensors 35, 36 installed in different sections of the drive shaft of the bench, the signal from which is amplified by channels 37, 38 of the amplifier and fed to a comparison element 39, then to a signal analyzer 40, whence in the case of resonant oscillations enters the control system 41, which controls the actuator 42, changing the radial position of the inertial masses of the variator.

Представленная на фиг. 7 схема динамической модели стенда содержит инерционные массы: 43 двигателя, 44 коробки передач и главной передачи трансмиссии, инерционные массы 45, 46, планетарных механизмом поворота, 47, 48 конечных передач, 49, 50 гусеничных обводов, 51 тормоза, 52 - инерционного вариатора. В пунктирном прямоугольнике на схеме размещены инерционные массы узлов трансмиссии и жесткости их связей не могут быть изменены во время испытаний во избежание искажения динамического нагрузочного режима. Presented in FIG. 7, the diagram of the dynamic model of the stand contains inertial masses: 43 engines, 44 gearboxes and main transmission gears, inertial masses 45, 46, planetary rotation mechanism, 47, 48 final gears, 49, 50 track circuits, 51 brakes, 52 - inertial variators. The inertial masses of the transmission units are placed in a dashed rectangle in the diagram and the stiffnesses of their connections cannot be changed during the tests in order to avoid distortion of the dynamic load mode.

Предлагаемый стенд работает следующим образом. The proposed stand works as follows.

Запускается двигатель 1 (фиг. 1) и выводится на заданный скоростной режим. Инерционные массы вариатора 13 при этом находятся в положении, когда их радиус ращения минимален, тормоз 30 электродвигателя 29 (фиг. 2) включен и удерживает массы в заданном положении. Заданный средний уровень нагрузки в силовой цепи стенда задается тормозом 12 (фиг. 1), колебания нагрузки от неравновмерности тягового сопротивления, от неровностей почвенного фона, от неравномерности сопротивления перекатыванию и от раскачивания транспортного средства на подвеске обеспечивается нагружателем 16 по заданной программе. Крутящий момент на приводном валу 2 (фиг. 1) замеряется датчиками 31, 32 (фиг. 3), с которых высокочастотный сигнал поступает на считывающее устройство 33, 34 (фиг. 3), откуда поступает на каналы 37, 38 усилителя (фиг. 4), усиливается и поступает на элемент сравнения 39 (фиг. 4). Величина крутящего момента находится в прямо пропорциональной зависимости от угла сдвига фаз высокочастотного сигнала, поступающего с приемных устройств 33, 34 (фиг. 3) в усилитель. Угол сдвига фаз в свою очередь прямо пропорционален углу закрутки карданного вала 2 (фиг. 3), на концах которого расположены датчики 31, 32 (фиг. 3), то есть прямо пропорционален величине нагружающего вал 2 (фиг. 3) крутящего момента. В анализаторе 40 (фиг. 4) определяется средняя величина флуктуаций крутящего момента. Если средняя величина флуктуаций невелика (фиг. 6) резонансные колебания на участке валопровода отсутствуют. Если флуктуации увеличиваются и достигают определенной заданной величины (фиг. 6), с анализатора поступает сигнал, прямо пропорциональный средней амплитуде флуктуаций, на управляющее устройство 41 (фиг. 4), которое разблокирует тормоз 30 и приводит во вращение электродвигатель 29 (фиг. 2). Электродвигатель через цилиндрические 24, 25, 26 и конические 27, 28 зубчатые колеса вращает ходовые винты 23, при этом ходовые гайки 20 с инерционными массами 22, перемещаясь по радиальным направляющим диска 18, изменяют радиус вращения инерционных масс и, следовательно, момент инерции установленного на приводном валу инерционного вариатора. После достижения инерционными массами положения, заданного сигналом с устройства управления, тормоз 30 блокируется, электродвигатель 29 останавливается. Таким образом меняются параметры динамической модели (фиг. 7) на участке между двигателем и трансмиссией. Динамические параметры этого участка на резонансном режиме фиксируются анализатором 40 (фиг. 4), фиксируются и измененные параметры, необходимые для отстройки от резонанса. Engine 1 is started (Fig. 1) and displayed at a given speed mode. The inertial masses of the variator 13 are in a position where their growth radius is minimal, the brake 30 of the electric motor 29 (Fig. 2) is engaged and holds the masses in a predetermined position. The specified average load level in the power circuit of the stand is set by the brake 12 (Fig. 1), load fluctuations from uneven traction resistance, from uneven soil conditions, from uneven rolling resistance and from swaying of the vehicle on the suspension are provided by the loader 16 according to a predetermined program. The torque on the drive shaft 2 (Fig. 1) is measured by sensors 31, 32 (Fig. 3), from which the high-frequency signal is fed to a reader 33, 34 (Fig. 3), from where it is supplied to the amplifier channels 37, 38 (Fig. 1). 4), amplified and supplied to the comparison element 39 (Fig. 4). The magnitude of the torque is directly proportional to the phase angle of the high-frequency signal from the receiving devices 33, 34 (Fig. 3) to the amplifier. The phase angle, in turn, is directly proportional to the twist angle of the propeller shaft 2 (Fig. 3), at the ends of which the sensors 31, 32 (Fig. 3) are located, that is, it is directly proportional to the magnitude of the torque loading the shaft 2 (Fig. 3). In the analyzer 40 (Fig. 4), the average value of the fluctuation of the torque is determined. If the average value of fluctuations is small (Fig. 6), there are no resonance vibrations in the section of the shafting. If the fluctuations increase and reach a certain predetermined value (Fig. 6), an analyzer receives a signal directly proportional to the average amplitude of the fluctuations, to the control device 41 (Fig. 4), which unlocks the brake 30 and drives the motor 29 (Fig. 2) . The electric motor rotates the spindles 23 through cylindrical 24, 25, 26 and bevel gears 27, 28, while the spindle nuts 20 with inertial masses 22, moving along the radial guides of the disk 18, change the radius of rotation of the inertial masses and, therefore, the moment of inertia set to inertial variator drive shaft. After the inertial masses reach the position specified by the signal from the control device, the brake 30 is blocked, the electric motor 29 stops. Thus, the parameters of the dynamic model (Fig. 7) are changed in the area between the engine and the transmission. The dynamic parameters of this section in the resonance mode are recorded by the analyzer 40 (Fig. 4), and the changed parameters necessary for detuning from the resonance are also recorded.

На следующем этапе изменяют скоростной режим двигателя и повторяют исследование на предмет обнаружения резонансных явлений при следующей частоте вращения, проходя таким образом весь рабочий диапазон частот вращения вала двигателя. At the next stage, the engine speed is changed and the study is repeated to detect resonance phenomena at the next rotation frequency, thus passing through the entire operating range of the engine shaft rotation frequencies.

Массу грузов 22 вариатора перед каждым этапом испытаний можно дискретно изменять в 5 10 и более раз, при этом диапазон варьируемых значений инерционной массы исследуемого участка силовой цепи изменяется в 100 раз и более, так как момент инерции вращающейся массы пропорционален квадрату радиуса ее вращения. The mass of loads 22 of the variator before each stage of the test can be discretely changed by 5 10 or more times, while the range of variable values of the inertial mass of the studied section of the power circuit changes by 100 times or more, since the moment of inertia of the rotating mass is proportional to the square of the radius of its rotation.

Важнейшим достоинством выполнения исследования резонансных режимов во всем рабочем диапазоне частот вращения вала двигателя является то, что это исследование позволяет оптимальным образом подобрать инерционную массу устанавливаемой между двигателем и трансмиссией муфты сцепления и других возможных элементов силовой передачи. The most important advantage of performing a study of resonant modes in the entire operating range of engine shaft rotation frequencies is that this study allows you to optimally select the inertial mass of the clutch and other possible power transmission elements installed between the engine and the transmission.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в транспортном машиностроении,
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
means embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in transport engineering,
for the claimed invention as described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above in the application is confirmed;
means embodying the claimed invention in its implementation, is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims

A test bench for a vehicle’s engine-transmission installation, comprising a brake and closing gears kinematically connected to the output shafts of the engine-transmission installation, a loader kinematically connected to the transmission brakes, characterized in that it is equipped with an inertial variator mounted on a drive shaft of the stand, comprising a disk with radial guides in which running nuts are mounted rigidly connected with inertial masses, which are able to move along the guides when increment connected thereto by a screw thread running spindles kinematically associated with an electric motor mounted on the disk brake.