RU2783190C1

RU2783190C1 - Experimental installation for diagnostics and testing of manual gearboxes of passenger cars

Info

Publication number: RU2783190C1
Application number: RU2021131397A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Новиков; Максим Дмитриевич Тебекин; Алексей Юрьевич Родичев; Андрей Владимирович Горин
Filing date: 2021-10-26
Publication date: 2022-11-09

Abstract

FIELD: testing equipment.

SUBSTANCE: invention relates to testing and diagnostic equipment and can be used for accelerated testing of gearboxes of passenger cars with a transverse engine arrangement for durability with simulated operational loads, as well as for diagnosing their technical condition. The device contains a frame, an electric motor mounted on it, the shaft of which is connected through a flexible coupling to a drive shaft designed to connect a manual gearbox, an electric motor control unit, loading mechanisms and a signal conversion unit with a vibration sensor connected to it. A hydraulic drive control unit connected to the loading mechanism, a gearshift mechanism are installed on the frame, the drive shaft is equipped with intermediate supports for fixing the clutch mechanism of the gearbox, the loading mechanisms are made with the possibility of connecting to the drive shafts of the gearbox, and the signal conversion unit is connected to a computer.

EFFECT: possibility of diagnosing the gearbox of vehicles in close to real operating conditions, in particular, to determine the gaps in the interfaces of elements of gearboxes of vehicles.

1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к испытательной и диагностической технике и может быть использовано для ускоренных испытаний коробок переключения передач (КПП) легковых автомобилей с поперечным расположением двигателя на долговечность с имитацией эксплуатационных нагрузок, а также для диагностирования их технического состояния.The present invention relates to testing and diagnostic equipment and can be used for accelerated testing of gearboxes (gearboxes) of passenger cars with a transverse engine for durability with simulation of operational loads, as well as for diagnosing their technical condition.

В автомобильной промышленности широко используются различного рода стенды, предназначенные для испытаний и диагностирования КПП.In the automotive industry, various kinds of stands are widely used for testing and diagnosing gearboxes.

Известна установка для вибродиагностирования коробок переменных передач тракторов и автомобилей при обкатке, включающая в себя раму, электродвигатель, механизм сцепления, нагрузочное устройство, устройство для диагностирования, механизм переключения вращения электродвигателя (патент №57904, МПК G01M 13/02, публ. 2006 г.).A known installation for vibration diagnostics of gearboxes of tractors and cars during running-in, including a frame, an electric motor, a clutch mechanism, a load device, a device for diagnosing, a mechanism for switching the rotation of the electric motor (patent No. 57904, IPC G01M 13/02, publ. 2006 ).

Недостатком такого устройства является то, что оно предназначено для диагностирования только грузовых трехвальных коробок передач, а также невозможность регулирования нагрузки при диагностировании.The disadvantage of such a device is that it is intended for diagnosing only cargo three-shaft gearboxes, as well as the inability to control the load during diagnosis.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание условий для диагностирования КПП, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации.The technical problem, to which the invention is directed, is the creation of conditions for diagnosing a checkpoint, as close as possible to real operating conditions.

Техническая задача достигается тем, что в экспериментальной установке для диагностирования и испытания механических коробок передач легковых автомобилей, содержащей раму, установленные на ней электродвигатель, вал которого через гибкую муфту соединен с ведущим валом, предназначенным для подключения механической коробки передач, блок управления электродвигателем, механизмы нагружения и блок преобразования сигналов с подключенным к нему вибродатчиком на раме установлены блок управления гидравлическим приводом, соединенный с механизмом нагружения, механизм переключения передач, ведущий вал снабжен промежуточными опорами для фиксации механизма сцепления коробки передач, механизмы нагружения выполнены с возможностью подключения к приводным валам коробки передач, а блок преобразования сигналов подключен к компьютеру.The technical problem is achieved by the fact that in an experimental setup for diagnosing and testing mechanical transmissions of passenger cars, containing a frame, an electric motor installed on it, the shaft of which is connected through a flexible coupling to the drive shaft designed to connect a mechanical gearbox, an electric motor control unit, loading mechanisms and a signal conversion unit with a vibration sensor connected to it, a hydraulic drive control unit is installed on the frame, connected to the loading mechanism, a gear shift mechanism, the drive shaft is provided with intermediate supports for fixing the gearbox clutch mechanism, the loading mechanisms are made with the ability to connect to the gearbox drive shafts, and the signal conversion unit is connected to the computer.

Технический результат заключается в возможности диагностирования КПП транспортных машин в приближенных к реальным условиях эксплуатации, в частности, к определению зазоров в сопряжениях элементов коробок передач транспортных машин.The technical result consists in the possibility of diagnosing the gearbox of transport vehicles in close to real operating conditions, in particular, to determine the gaps in the interfaces of the elements of the gearboxes of transport vehicles.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена механическая часть установки для диагностирования и испытания механических КПП легковых автомобилей; на фиг. 2 -гидравлический привод нагружения КПП, в основе конструкции которого лежит тормозная система автомобиля ВАЗ-2108 (Автомобили семейства ВАЗ 2108-2109. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. С рекомендациями журнала "За рулем" / К.Б. Пятков, А.П. Игнатов, С.Н. Косарев [и др.] - 2-е изд. испр. и доп. - М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. - 248 с: ил).The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows the mechanical part of the installation for diagnosing and testing manual transmissions of cars; in fig. 2 - hydraulic drive for loading the gearbox, the design of which is based on the brake system of the VAZ-2108 car (Cars of the VAZ 2108-2109 family. Maintenance and repair manual. With the recommendations of the magazine "Behind the wheel" / K.B. Pyatkov, A.P. Ignatov, S.N. Kosarev [and others] - 2nd ed., corrected and supplemented - M.: CJSC "KZhI" Za rulem ", 2004. - 248 p.: ill.).

Установка (фиг. 1) состоит из рамы 1, на которой установлены механическая КПП 2, ведущий вал 3 с промежуточными опорами 4 для фиксации механизма 5 сцепления КПП 2, гибкая муфта 6, электродвигатель 7, опорные колеса 8, механизмы 9 нагружения КПП 2, гибкая опора 10, приводные валы - передний 11 и задний 12, тормозные механизмы 13, опоры 14 механизмов 9 нагружения КПП 2, кронштейн 15 электродвигателя 7, кронштейн 16 промежуточных опор 4, вал 17 электродвигателя 7, механизм 18 переключения передач, блок 19 управления электродвигателем 7, блок 20 управления гидравлическим приводом механизмов 9 нагружения КПП 2, блок 21 преобразования сигнала вибродатчика 22.The installation (Fig. 1) consists of a frame 1 on which a manual gearbox 2 is installed, a drive shaft 3 with intermediate supports 4 for fixing the clutch mechanism 5 of the gearbox 2, a flexible coupling 6, an electric motor 7, support wheels 8, mechanisms 9 for loading the gearbox 2, flexible support 10, drive shafts - front 11 and rear 12, brake mechanisms 13, supports 14 mechanisms 9 loading gearbox 2, bracket 15 of the electric motor 7, bracket 16 intermediate supports 4, shaft 17 of the electric motor 7, gear shift mechanism 18, electric motor control unit 19 7, block 20 for controlling the hydraulic drive of mechanisms 9 for loading gearbox 2, block 21 for converting the signal of vibration sensor 22.

На раме 1 с помощью кронштейна 15 установлен электродвигатель 7, который через вал 17, гибкую муфту 6, ведущий вал 3 подключен к механической КПП 2, которая закреплена на раме 1 с помощью гибкой опоры 10. Ведущий вал 3 установлен на опорах 4 с кронштейном 16. На КПП 2 установлены измерительный вибродатчик 22 и механизм 18 переключения передач. КПП 2 соединена с механизмами 9 нагружения КПП 2 с помощью приводных валов 11 и 12. Механизмы 9 нагружения КПП 2 установлены на опорах 14. Для перемещения рама 1 имеет колеса 8 с тормозными механизмами 13. В раме 1 установлены блок 20 управления гидравлическим приводом, соединенный с механизмом 9 нагружения КПП 2, блок 21 преобразования сигнала, соединенный с вибродатчиком 22, блок 19 управления электродвигателем 7, соединенный с ним.An electric motor 7 is installed on the frame 1 using a bracket 15, which, through the shaft 17, a flexible coupling 6, the drive shaft 3 is connected to a mechanical gearbox 2, which is fixed on the frame 1 using a flexible support 10. The drive shaft 3 is mounted on supports 4 with a bracket 16 At gearbox 2, a measuring vibration sensor 22 and a gear shift mechanism 18 are installed. The gearbox 2 is connected to the gearbox 2 loading mechanisms 9 by means of drive shafts 11 and 12. The gearbox 2 loading mechanisms 9 are mounted on supports 14. To move the frame 1 has wheels 8 with brake mechanisms 13. The frame 1 has a hydraulic drive control unit 20 connected with the loading mechanism 9 of the gearbox 2, the signal conversion unit 21 connected to the vibration sensor 22, the control unit 19 of the electric motor 7 connected to it.

Гидравлический привод нагружения КПП 2 (фиг. 2) состоит из бачка 23 для тормозной жидкости, тормозной магистрали 24, тормозных колодок 25, тормозных цилиндров 26, штока 27 с поршнем, рычага 28 нагружения, шкалы 29 нагружения, главного цилиндра 30, заполненного рабочей жидкостью 31, тормозных дисков 32, суппортов 33.Hydraulic drive loading gearbox 2 (Fig. 2) consists of a reservoir 23 for brake fluid, brake line 24, brake shoes 25, brake cylinders 26, rod 27 with a piston, load lever 28, load scale 29, master cylinder 30 filled with working fluid 31, brake discs 32, calipers 33.

Бачок 23 посредствам главного цилиндра 30 соединен с тормозной магистралью 24, в которой находится рабочая жидкость 31. Магистраль 24 соединена с тормозными цилиндрами 26 и колодками 25, которые с помощью суппортов 33 установлены на тормозных дисках 32. Шток 27 с поршнем установлен в главном цилиндре 30 и соединен с рычагом 28 нагружения.The tank 23 is connected by means of the main cylinder 30 to the brake line 24, in which the working fluid 31 is located. The line 24 is connected to the brake cylinders 26 and pads 25, which are mounted on the brake discs 32 with the help of calipers 33. The rod 27 with the piston is installed in the main cylinder 30 and connected to the lever 28 loading.

Установка работает следующим образом.The installation works as follows.

Механическую КПП 2 устанавливают на раму 1, закрепляют с помощью гибкой опоры 10 и подсоединяют к валам 3, 11 и 12. Подсоединяют к КПП 2 вибродатчик 22. При подаче электропитания на блок 19, включается электродвигатель 7, который передает крутящий момент через гибкую муфту 6 на ведущий вал 3, далее через механизм 5 сцепления на механическую КПП 2. Используя механизм 18 переключения передач, проводят диагностирование или испытания КПП 2. Для создания рабочих нагрузок в КПП 2 используют механизм 9 нагружения и блок 20 управления гидравлическим приводом. При этом вибродатчик 22 улавливает вибрации от неисправных элементов КПП 2, имеющих увеличенные зазоры, передает сигналы на блок 21 преобразования сигналов, который преобразует сигнал в цифровую форму и выводит значения зазоров на экран подключенного к нему компьютера)на рисунке не показан) посредством специализированного программного обеспечения.Manual gearbox 2 is mounted on frame 1, fixed with a flexible support 10 and connected to shafts 3, 11 and 12. Vibration sensor 22 is connected to gearbox 2. When power is supplied to unit 19, electric motor 7 is turned on, which transmits torque through flexible coupling 6 to the drive shaft 3, then through the clutch mechanism 5 to the manual gearbox 2. Using the gear shift mechanism 18, the gearbox 2 is diagnosed or tested. To create workloads in the gearbox 2, the loading mechanism 9 and the hydraulic drive control unit 20 are used. At the same time, the vibration sensor 22 detects vibrations from faulty elements of the gearbox 2 with increased gaps, transmits signals to the signal conversion unit 21, which converts the signal into digital form and displays the gap values on the screen of a computer connected to it (not shown in the figure) using specialized software .

Гидравлический привод нагружения КПП 2 работает следующим образом.Hydraulic drive loading gearbox 2 operates as follows.

При перемещении рычага 28 нагружения, шток 27 перемещает поршень главного цилиндра 30 и передает усилие рабочей жидкости 31 через тормозную магистраль 24 к тормозным цилиндрам 26, которые с помощью суппортов 33 прижимают колодки 25 к тормозным дискам 32, тем самым создавая нагружение КПП 2.When the load lever 28 is moved, the rod 27 moves the piston of the main cylinder 30 and transmits the force of the working fluid 31 through the brake line 24 to the brake cylinders 26, which, using the calipers 33, press the pads 25 against the brake discs 32, thereby creating a load on the gearbox 2.

Claims

An experimental setup for diagnosing and testing mechanical transmissions of passenger cars, containing a frame, an electric motor mounted on it, the shaft of which is connected through a flexible coupling to the drive shaft, designed to connect a mechanical gearbox, an electric motor control unit, loading mechanisms and a signal conversion unit connected to it is equipped with a vibration sensor, characterized in that a hydraulic drive control unit is installed on the frame, connected to the loading mechanism, a gear shifting mechanism, the drive shaft is equipped with intermediate supports for fixing the gearbox clutch mechanism, the loading mechanisms are made with the ability to connect to the gearbox drive shafts, and the block signal conversion is connected to a computer.