Стенд и нагрузочное устройство для обкатки и испытания под нагрузкой коробки передач

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Стенд для обкатки и испытания под нагрузкой коробки передач, преимущественно гидромеханической, включающий опорную раму с нижними продольными и верхними поперечными направляющими, переставляемые опоры коробки передач с системой регулируемых по высоте кронштейнов, приводной электродвигатель, установленный на станине с обеспечением взаимодействия вала с входным валом коробки передач, нагрузочное устройство, установленное на направляющих с обеспечением взаимодействия с одним из выходных валов коробки передач, и пульт управления, отличающийся тем, что он снабжен второй парой верхних поперечных направляющих для установки опор коробки передач и дополнительно защитного экрана выходного вала коробки передач, при этом вторая пара верхних поперечных направляющих сопряжена с нижними продольными направляющими и имеет пазы для перемещения опор коробки передач, причем каждая опора коробки передач выполнена в виде опорной стойки и содержит силовой каркас, сопряженный с кронштейном опоры, размещенную в силовом каркасе винтовую направляющую для перемещения кронштейна по высоте и привод перемещения кронштейна, сопряженный с винтовой направляющей через упорный подшипник со сферическим подкладным кольцом, приводной электродвигатель выполнен с защитным кожухом, составленным закрепленной частью и подвижной частью, выполненной с возможностью перемещения под закрепленную часть и охвата части входного вала коробки передач, и снабжен оптическим устройством контроля положения защитного кожуха, которое закреплено на внутренней поверхности подвижной части защитного кожуха приводного электродвигателя, блоком датчиков исследуемых параметров, установленным на станине в изолированном боксе, причем датчики исследуемых параметров снабжены гибкими шлангами для сопряжения с рабочими органами коробки передач, а нагрузочное устройство выполнено с обеспечением контроля установки вала нагрузочного электродвигателя относительно выходного вала коробки передач посредством оптического сопряжения с защитным экраном выходного вала коробки передач.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что приводной электродвигатель сопряжен с входным валом коробки передач посредством последовательно установленных полумуфты и промежуточной опоры, охватываемых неподвижно закрепленной частью защитного кожуха, и карданного вала, соединяемого с входным фланцем вала коробки передач, охватываемых подвижной частью защитного кожуха.

3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что оптическое устройство контроля положения защитного кожуха приводного электродвигателя выполнено в виде оппозитно установленных фотодетектора и отражателя.

4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что в качестве датчиков исследуемых параметров выбраны электронные датчики давления мембранного типа.

5. Нагрузочное устройство для стенда по пп.1-4, включающее нагрузочный электродвигатель, установленный на размещенных на опорной раме продольных и поперечных направляющих с возможностью перемещения, и привод вертикального перемещения электродвигателя, отличающееся тем, что оно снабжено направляющими вертикального перемещения электродвигателя, сопряженными с продольными и поперечными направляющими, приводами продольного и поперечного перемещения электродвигателя и оптическим устройством контроля установки вала нагрузочного электродвигателя, при этом все приводы перемещения электродвигателя выполнены дистанционно управляемыми.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оптическое устройство контроля установки вала электродвигателя выполнено в виде лазерного генератора линий, а его оптическая ось параллельна оси вала электродвигателя.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дистанционно управляемые приводы перемещения нагрузочного электродвигателя выполнены в виде актуаторов и подключены к пульту управления.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

СТЕНД И НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЯ ПОД НАГРУЗКОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ Изобретение относится к средствам испытания силовых трансмиссий большегрузных автомобилей, а именно обкатки и испытания коробок передач, преимущественно гидромеханических (ГМКП), под нагрузкой и решает задачу повышения точности установки испытуемых устройств. Опорные стойки (5) для установки коробки передач (6) размещены на опорной раме (1) на подвижных поперечных направляющих (4), выполнены в виде силового каркаса (26) с кронштейном (27) на винтовой направляющей (28) и воспринимают нагрузку через упорный подшипник со сферическим подкладным кольцом (30), передавая только осевую составляющую нагрузки на опорную стойку (5), что исключает появление паразитных моментов сил. Соединение приводного электродвигателя (9) с входным валом ГМКП (13) контролируют посредством оптического устройства контроля положения защитного кожуха (10),выполненного составным. Блок датчиков измерения параметров установлен в корпусе (25), датчики соединены шлангами с технологическими отверстиями коробки передач, что исключает влияние гидродинамических ударов рабочей жидкости на чувствительные элементы датчиков. Нагрузочное устройство включает нагрузочный (тормозной) электродвигатель (32), его устанавливают на направляющих (35, 36, 37) для пространственного перемещения и снабжают оптическим устройством контроля установки вала нагрузочного электродвигателя (38) - лазерным генератором линий, которым определяют ориентацию оси выходного вала нагрузочного электродвигателя(33), параллельной лучу лазера, и при сопряжении луча лазера с фланцем выходного вала ГМКП, размещенным на защитном экране (7), установленном на поперечной направляющей (4) с опорными стойками (5), соединяют валы кинематической связью и проводят обкатку и испытания коробки передач по программе. Изобретение относится к средствам обкатки и испытания элементов трансмиссии автомобилей,преимущественно гидромеханических (автоматических) коробок передач, и может быть использовано, в частности, при послеремонтной обкатке узлов автомобилей с большой грузоподъемностью гражданского и военного назначения. Гидромеханическая коробка передач (ГМКП) обеспечивает передачу потока мощности от двигателя к колесам транспортного средства через рабочую жидкость, циркулирующую под определенным давлением, уменьшая динамические нагрузки в системе трансмиссии, и выполнена в виде единого агрегата,который содержит в общем случае устанавливаемые на амортизируемой раме общий разъемный корпус,в котором в соответствующих корпусах размещены с обеспечением взаимодействия согласующая передача, гидротрансформатор, система управления переключением передач (коробка передач с фрикционными муфтами переключения передач), гидродинамический тормоз-замедлитель и узлы гидравлической системы, а также теплообменное устройство (радиатор) и трубопроводы подвода-отвода охлаждающей жидкости, установленные во внешнем контуре. Целью послеремонтной обкатки и испытания ГМКП является определение параметров отдельных узлов при задании режимов работы ГМКП посредством задания скорости вращения входного вала и выбора передачи, в частности, давление, создаваемое датчиками турбинного колеса первичного и выходного валов, давление перед подпорным клапаном, нагрузочный момент на входном валу, частоты вращения входного и выходного валов ГМКП, температура рабочей жидкости, давление рабочей жидкости в гидротрансформаторе, главной магистрали, системе смазки и канале включения фрикционов блокировки. Целью испытаний под нагрузкой ГМКП является определение влияния нагрузок, приложенных к выходному валу ГМКП на работоспособность, выполнение функциональных задач узлов и систем ГМКП, а также влияние нагрузки на упомянутые измеряемые параметры при заданных режимах работы. Известны устройства для обкатки и/или испытания силовых передач, включающие, как правило,приводное и нагрузочное устройства, взаимодействующие соответственно с входным и выходным валами испытуемого устройства посредством промежуточных средств связи (муфта, редуктор), опоры для установки испытуемого устройства со средствами его позиционирования, устройство управления режимами обкатки и испытания (SU 1516634, RU 857, US5537865, US6807852, WO 2009034024 и др.). Ограниченность функциональных возможностей таких устройств обусловлена тем, что в процессе испытаний и на ведомый вал, и на нагружаемый выходной вал воздействуют дополнительно силы и моменты сил,обусловленные неточностью установок испытуемой коробки передач, а также угловыми смещениями промежуточных средств связи или их непараллельностью, что приводит к недостаточно точным результатам при измерении параметров испытуемой силовой передачи. Известен стенд для испытания силовой передачи под нагрузкой, включающей входной и выходной валы и корпус, который содержит привод входного вала передачи, вал и средства его связи с выходным валом передачи с обеспечением коаксиальности и жесткости, регулируемую опору для установки корпуса, причем опора и средства регулировки положения опоры выполнены с таким обеспечением пространственного положения корпуса, что силы и моменты, воздействующие на выходной вал, оказываются приложенными к корпусу (US6820472, G01M13/02). Средства регулировки опоры могут быть выполнены известным способом (в виде рычажных, гидравлических, электрических и т.п. средств), а также могут быть снабжены дополнительной системой присоединяемых опор, адаптированных к форме корпуса, что позволяет добиться механического равновесия и компенсировать дефекты позиционирования и тем самым получить адекватную вращательную нагрузку на выходной вал. Такая конструкция стенда и, в частности, регулируемых опор позволяет управлять распределением сил, действующих на передачу,уменьшить пульсации давления на валы, возникающие при их отклонении от соосности и приводящие к перегрузкам. Однако конструкция опоры сложна, т.к. требует ориентации элементов регулировки положения нескольких опор по шести степеням свободы корпуса. Известно устройство для испытания автоматической трансмиссии под нагрузкой, содержащее устройство перемещения автоматической трансмиссии, механизм привода входного вала, присоединяемый к входному валу автоматической трансмиссии, держатель выходного вала для различных выходных валов,устанавливаемых на автоматической трансмиссии, механизмы вывода выходного вала из упомянутого держателя, присоединения его к узлам автоматической трансмиссии и связи выходного вала с динамометром для проведения измерений (WO 2009072517 (A1), G01M13/02). Держатель выходного вала секционирован и выполнен с возможностью подключения к различным валам многовальной трансмиссии,что делает данное устройство для испытаний компактным, уменьшая в нем общее количество компонент. Однако измерение моментов сил, действующих на выходные валы трансмиссии, не дает информации о параметрах процессов, происходящих в коробке передач, что ограничивает функциональные возможности данного устройства. Известно нагрузочное устройство для испытательного стенда (WO 2008040331, PCT/DE 2007/001767, G01M 13/02), включающее не менее двух электродвигателей для задания режимов нагрузки, индивидуальной для каждого из них, средства присоединения к испытуемому объекту, при этом нагрузочные устройства могут быть присоединены к испытуемому объекту по отдельности и/или быть связаны посредством элементов связи таким образом, чтобы полностью передать нагрузку на всю испытуе-1 017816 мую область испытуемого объекта. Известно устройство и способ испытания трансмиссии, обеспечивающий количественный анализ влияния различных характеристик нагрузки двигателя на трансмиссию (JP4254706 (В 2), G01M13/02). Устройство содержит приводной двигатель для искусственного задания и передачи вращения двигателя машины на входную ось трансмиссии, и к его выходной оси присоединен тормозной двигатель для создания искусственной нагрузки в реальном времени. Приводной двигатель вращается в соответствии с данными управления от средства управления, а двигатель торможения снабжен резистором для выполнения характеристического теста трансмиссии. Средство управления формирует модель трансмиссии с вариацией многих параметров, определяющих величину вращательной нагрузки от приводного двигателя при вводе соответствующих данных. Общим недостатком известных устройств для испытания трансмиссий, в том числе ГМКП, можно считать отсутствие средств определения состояния агрегатов трансмиссии, определяющего эффективность автоматического изменения крутящего момента в зависимости от внешней нагрузки, отсутствие контроля адекватности установки испытуемого устройства по соосности входного и выходного валов. Известно устройство - стенд - для проверки и испытания под нагрузкой автомобильных коробок передач (RU 856, G01M 13/02), предусматривающее исследование переключения передач (время переключения, частота вращения) при различных частотах вращения первичного вала и различной величине торможения, создаваемого нагрузкой. Устройство включает раму с направляющими, приводной механизм,размещенный со стороны входного вала коробки передач кронштейн со сменной центрирующей плитой для крепления коробки передач, подводимую по направляющим опору с подъемником, который регулирует высоту опорной площадки для поддерживания коробки передач со стороны выходного вала, нагрузочный механизм, установленный на продольно-поперечных салазках с подъемником в направляющих,что обеспечивает его пространственное перемещение для присоединения к одному из выходных валов коробки передач, и пульт управления приводным и нагрузочным механизмами. При переустановке коробки передач выбирают соответствующую ей центрирующую плиту, закрепляя ее на кронштейне. Однако опорные элементы для испытуемой коробки передач - кронштейн с центрирующей плитой и опора с подъемником, находясь под тяжестью коробки передач, могут при недостаточно точной подстройке положения нагрузочного механизма не обеспечивать нужную соосность входного и выходного вала с валами приводного и нагрузочного механизмов, что приведет к появлению дополнительных моментов и сил,действующих на валы и элементы их соединения, и как следствие, к недостаточно точным результатам проверки. Кроме того, в устройстве не предусмотрен контроль параметров испытуемого устройства, что снижает информативность испытаний, ухудшая эксплуатационные характеристики. Нагрузочное устройство в составе стенда для проверки и испытания под нагрузкой автомобильных коробок передач (RU856, G01M 13/02) содержит нагрузочный механизм - нагрузочный (тормозной) электродвигатель, который установлен на продольно-поперечных салазках с подъемным механизмом для установки электродвигателя в нужное положение в целях подсоединения его к выходному валу испытуемой коробки передач. Недостатком известного устройства является сложность в обеспечении соосности взаимодействующих валов ввиду отсутствия соответствующих средств контроля установки, сложность обеспечения осевого приложения нагрузки в ходе испытаний. Известное устройство для испытаний под нагрузкой коробок передач, включащее опорную раму с нижними продольными и верхними поперечными направляющими, систему кронштейнов и переставляемых опор коробки передач, регулируемых по высоте, приводной электродвигатель, установленный на станине с обеспечением взаимодействия вала с входным валом коробки передач, нагрузочное устройство, установленное с обеспечением взаимодействия с одним из выходных валов коробки, и пульт управления, выбрано в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения. Известное нагрузочное устройство, включающее нагрузочный электродвигатель, установленный на размещенных на опорной раме продольно-поперечных направляющих с возможностью перемещения по ним, и механизм вертикального перемещения электродвигателя, выбрано в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения. Задача изобретения состоит в расширении функциональных возможностей и улучшении эксплуатационных характеристик стенда за счет испытания и обкатки коробок передач, преимущественно ГМКП,различных габаритов в режиме под нагрузкой с обеспечением контроля промежуточных и выходных параметров и повышения точности установки испытуемого устройства. Задача решена тем, что стенд для обкатки и испытания под нагрузкой коробки передач, преимущественно ГМКП, включающий опорную раму с нижними продольными и верхними поперечными направляющими, систему кронштейнов и переставляемых опор коробки передач, регулируемых по высоте,приводной электродвигатель, установленный на станине с обеспечением взаимодействия вала с входным валом коробки передач, нагрузочное устройство, установленное с обеспечением взаимодействия с одним из выходных валов коробки, и пульт управления, в соответствии с изобретением, снабжено второй парой верхних поперечных направляющих для установки опор коробки передач и дополнительно защитного экрана выходного вала коробки передач, блоком датчиков исследуемых параметров, при этом вторая пара верхних поперечных направляющих сопряжена с продольными направляющими и имеет пазы для перемещения опор коробки передач, опора коробки передач выполнена в виде опорной стойки и имеет силовой каркас, сопряженный с кронштейном, размещенную в силовом каркасе винтовую направляющую для перемещения кронштейна по высоте и привод перемещения кронштейна, сопряженный с винтовой направляющей через упорный подшипник со сферическим подкладным кольцом, приводной электродвигатель выполнен с защитным кожухом, составленным закрепленной частью и подвижной частью,выполненной с возможностью перемещения под закрепленную часть и охвата части входного вала коробки передач, и снабжен оптическим устройством контроля положения защитного кожуха, которое закреплено на внутренней поверхности подвижной части защитного кожуха приводного электродвигателя,блок датчиков исследуемых параметров установлен на станине в изолированном корпусе, датчики исследуемых параметров снабжены гибкими шлангами для сопряжения с рабочими органами коробки передач, блок датчиков исследуемых параметров установлен на станине в изолированном боксе, датчики исследуемых параметров снабжены гибкими шлангами для сопряжения с рабочими органами коробки передач, а нагрузочное устройство выполнено с обеспечением контроля установки вала нагрузочного электродвигателя относительно выходного вала коробки передач посредством оптического сопряжения с защитным экраном выходного вала коробки передач. Кроме того, приводной электродвигатель сопряжен с входным валом коробки передач посредством последовательно установленных полумуфты и промежуточной опоры, охватываемых неподвижно закрепленной частью защитного кожуха, и карданного вала, соединяемого с входным фланцем вала коробки передач, охватываемых подвижной частью защитного кожуха. Кроме того, оптическое устройство контроля положения защитного кожуха приводного электродвигателя выполнено в виде оппозитно установленных фотодетектора и отражателя. Кроме того, в качестве датчиков исследуемых параметров выбраны электронные датчики давления мембранного типа. Задача решена также тем, что нагрузочное устройство, включающее нагрузочный электродвигатель,установленный на размещенных на опорной раме продольных и поперечных направляющих с возможностью перемещения, и привод вертикального перемещения электродвигателя, в соответствии с изобретением, снабжено направляющими вертикального перемещения нагрузочного электродвигателя, сопряженными с продольными и поперечными направляющими, приводами продольного и поперечного перемещения электродвигателя и оптическим устройством контроля установки вала нагрузочного электродвигателя относительно выходного вала коробки передач, при этом все приводы перемещения электродвигателя выполнены в дистанционно управляемыми. Кроме того, оптическое устройство контроля установки вала нагрузочного электродвигателя относительно выходного вала коробки передач выполнено в виде лазерного генератора линий, а его оптическая ось параллельна оси вала электродвигателя. Кроме того, дистанционно управляемые приводы перемещения выполнены в виде актуаторов и подключены к пульту управления. Технический результат изобретения заключается в обеспечении адекватного положения оси валов коробки передач за счет регулирования ее положения на опорных стойках с использованием упорного подшипника со сферическим подкладным кольцом, обеспечивающих осевое приложение нагрузки на стойку, а также оптического (лазерного) контроля приложения нагрузки на выходной вал коробки передач посредством оптического сопряжения нагрузочного устройства с защитным экраном выходного вала коробки передач, что снижает вероятность возникновения паразитных моментов сил при обкатке. Использование в качестве средств измерения параметров рабочей жидкости электронных датчиков с гибкими соединительными шлангами исключает развитие неустойчивостей, резких перепадов давления и гидравлических ударов воздействующей на мембраны рабочей жидкости, что повышает точность измерения параметров и обеспечивает долговечность эксплуатации высокоточных датчиков. Дополнительным эффектом является повышение безопасности эксплуатации стенда за счет контроля закрытия вращающихся частей испытуемого объекта. Сущность изобретения поясняют (на примере ГМКП) фиг. 1, на которой представлена схема стенда для испытания под нагрузкой коробки передач, фиг. 2, на которой представлена конструкция опоры для ГМКП, фиг. 3, на которой представлена конструкция нагрузочного устройства. Стенд для испытания и обкатки ГМКП (фиг. 1) содержит опорную раму (1), установленную на амортизаторах (2) - виброизолирующих опорах, использованных в количестве, исключающем прогибание опорной рамы под нагрузкой. На опорной раме (1) установлена система направляющих - нижние продольные направляющие (3) (стационарные) и верхние поперечные направляющие (4), сопряженные с нижними и выполненные с возможностью перемещения по ним. На верхних поперечных направляющих(4) выполнены пазы (на фиг. 1 не показаны) для установки и перемещения опорных стоек (5) под обкатываемую коробку передач, в частности под картер ГМКП (6). На поперечной направляющей (4) размещен также защитный экран (7) выходного вала ГМКП (6) с фланцем. На нижних продольных направляющих (3) установлена станина (8) коробчатой формы, внутри которой размещена оснастка электрооборудования, а сверху - приводной электродвигатель (9), имеющий защитный кожух (10), составленный неподвижно закрепленной частью (11) и подвижной частью (12), выполненный с возможностью охвата элементов соединения приводного электродвигателя (9) с входным валом (13) ГМКП (6), а именно последовательно установленных полумуфты (14), промежуточной опоры (15), охватываемых неподвижно закрепленной частью (11) защитного кожуха (10), и карданного вала (16), соединяемого с входным фланцем вала коробки передач, охватываемых подвижной частью (12) защитного кожуха (10). При переустановке коробки передач подвижная часть (12) должна быть задвинута под неподвижно закрепленную часть (11). При работе устройства подвижная часть (12) выдвинута для охвата элементов соединения приводного электродвигателя (9) и входного вала ГМКП, положение подвижной части (12) контролируется оптическим устройством контроля положения защитного кожуха, которое закреплено на внутренней поверхности подвижной части (12) защитного кожуха (10) приводного электродвигателя и выполнено в виде оппозитно установленных фотодетектора и отражателя (на фиг. 1 не показан). Для обеспечения работы ГМКП (6) предусмотрен внешний источник питания (17) - станция заправки, которая обеспечивает поступление рабочей жидкости к узлам ГМКП (6). Система охлаждения (18) является внешней по отношению к картеру ГМКП (6) и включает радиатор (19), укрепленный на станине (8), фильтр тонкой очистки (20) и датчик расхода рабочей жидкости (21), подводящие и сливные гидролинии. На станине (8) установлены также составленная шарнирно сочлененными элементами консоль (22) блока коммутации(23) с пультом управления режимом обкатки (24), соединенным с компьютером (на фиг. 1 не показан) через интерфейс оператора, обеспечивающий и регистрацию результатов измерений, а также блок датчиков исследуемых параметров в отдельном корпусе (25). В качестве датчиков использованы электронные датчики давления мембранного типа, сопряженные шлангами с технологическими отверстиями камер ГМКП. Универсальность устройства в аспекте обкатки ГМКП различных моделей и типоразмеров обеспечивает конструкция вертикальных опорных стоек (5) под обкатываемую ГМКП (фиг. 2). Каждая опорная стойка (5) имеет силовой каркас (26) с кронштейном (27), имеющим отверстие с резьбой, через которое проходит винтовая направляющая (28) с зацеплением, что обеспечивает продольное (вдоль силового каркаса (26) перемещение кронштейна (27) для опоры картера ГМКП. Привод перемещения (29) выполнен в виде маховика, который сопряжен с оконечным фланцем винтовой направляющей (28) через упорный подшипник (30) со сферическим подкладным кольцом, вследствие чего на винтовую направляющую(28) всегда воздействует только осевая составляющая нагрузки. Вращением маховика (29) и винтовой направляющей (28) поднимают или опускают кронштейн (27) в зависимости от размеров поддерживаемого картера ГМКП. Для повышения устойчивости опорной стойки (5) силовой каркас (26) имеет упор(31) на верхнюю поперечную направляющую (4). Нагрузочное устройство (фиг. 3), необходимое для обкатки и испытания ГМКП под нагрузкой, воздействующей на выходной вал ГМКП, (тормозное устройство), содержит нагрузочный (тормозной) электродвигатель (32) с выходным валом (33), установленный на размещенных на амортизированной опорной раме (34) сопряженных между собой продольных (35) и поперечных (36) и вертикальных (37) направляющих, обеспечивающих пространственное перемещение нагрузочного электродвигателя (32),приводы продольного, поперечного и вертикального перемещения электродвигателя в виде дистанционно управляемых актуаторов (на фиг. 3 не показаны), которые могут быть подключены к внешнему источнику управления известным образом. Направляющие (35), (36) и (37) имеют внешние рамные контуры (рамы) для закрепления концов направляющих. На нагрузочном электродвигателе (32) укреплено оптическое устройство (38) контроля установки вала электродвигателя (33) относительно выходного вала коробки передач, выполненное в виде лазерного генератора линий. Оптическая ось устройства (38) параллельна оси вала (33), что позволяет контролировать установку вала (33) с высокой точностью при подсоединении его к выходному валу испытуемой коробки передач через промежуточные элементы соединения (муфта, промежуточная опора, карданный вал). Устройство для обкатки и испытаний под нагрузкой коробок передач, преимущественно ГМКП,выполнено следующим образом (фиг. 1). Устройство имеет общую опорную раму (1) на амортизаторах(2) с нижними продольными направляющими (3) (стационарными). Верхние поперечные направляющие(4), сопряженные с нижними продольными направляющими (3), выполнены с возможностью перемещения по ним и имеют пазы (на фиг. 1 не показаны) для установки и перемещения опорных стоек (5) под обкатываемую коробку передач, в частности под картер ГМКП (6). На верхней поперечной направляющей (4) размещен также защитный экран (7) выходного вала ГМКП (6). На нижних продольных направляющих (3) установлена станина (8) коробчатой формы, внутри которой размещена оснастка электрооборудования, а сверху - приводной электродвигатель (9). Приводной электродвигатель (9) выполнен с возможностью соединения с входным валом (13) ГМКП (6) через последовательно установленные полумуфту (14), промежуточную опору (15) и карданный вал (16), соединяемый с входным фланцем вала коробки передач. Приводной электродвигатель (9) снабжен защитным кожухом (10), составленным неподвижно закрепленной частью (11), которая охватывает полумуфту (14), и промежуточную опору (15), и подвижной частью (12), охватывающей карданный вал (16). Подвижная часть (12) выполнена с возможностью захода под неподвижно закрепленную часть (11). На внутренней поверхности подвижной части(12) защитного кожуха (10) приводного электродвигателя установлено оптическое устройство контроля положения защитного кожуха, выполнено в виде оппозитно установленных фото детектора и отражателя(на фиг. 1 не показано). Работы по обкатке и испытанию ГМКП (6) обеспечиваются внешним источником питания (17) - станцией заправки узлов ГМКП (6) рабочей жидкостью. Система охлаждения (18) включена через масляный фильтр в систему магистрали питания гидротрансформатора, за счет чего при циркуляции рабочей жидкости в этой системе происходит отвод тепла, выделяющегося при работе деталей гидротрансформатора, редуктора и коробки передач, и содержит радиатор (19), укрепленный на станине (8), фильтр тонкой очистки (20) и датчик расхода рабочей жидкости (21), подводящие и сливные гидролинии. На станине (8) установлены также составленная шарнирно сочлененными элементами консоль (22), позволяющая удобно, вне рабочей зоны, расположить блок коммутации (23), соединенный с пультом управления режимом обкатки (24), связанным с компьютером (на фиг. 1 не показан) через интерфейс оператора, обеспечивающий регистрацию результатов измерений. На станине (8) размещен в отдельном корпусе (25) блок датчиков исследуемых параметров, сопряженных шлангами с технологическими отверстиями камер ГМКП (6), причем в качестве датчиков могут быть использованы электронные датчики давления мембранного типа, например системы Honeywell. Применяемые для размещения коробки передач опорные стойки (5) имеют каждая силовой каркас(26) с кронштейном (27), имеющим отверстие с резьбой, через которое проходит винтовая направляющая(28) с зацеплением, что обеспечивает перемещение кронштейна (27) вдоль силового каркаса (26) под картер ГМКП (фиг. 2). Привод перемещения (29) выполнен в виде маховика, который сопряжен с оконечным фланцем винтовой направляющей (28) через упорный подшипник (30) со сферическим подкладным кольцом, вследствие чего на винтовую направляющую (28) всегда воздействует только осевая составляющая нагрузки. Вращением маховика (29) и винтовой направляющей (28) поднимают или опускают кронштейн (27) в зависимости от размеров поддерживаемого картера ГМКП. Для повышения устойчивости опорной стойки (5) силовой каркас (26) имеет упор (31) на верхнюю поперечную направляющую (4). Для испытания коробки передач под нагрузкой, действующей на ее выходной вал, предусмотрено нагрузочное устройство на основе нагрузочного (тормозного) электродвигателя (32) с выходным валом(33). Нагрузочный электродвигатель (32) обладает возможностью пространственного перемещения за счет установки его на сопряженных между собой продольных (35), поперечных (36) и вертикальных (37) направляющих, причем продольные направляющие (35) установлены непосредственно на амортизированной опорной раме (1). Направляющие (35), (36) и (37) имеют внешние рамные контуры (рамы) для закрепления концов направляющих. На нагрузочном электродвигателе (32) укреплено оптическое устройство (38) контроля установки вала электродвигателя (33) относительно выходного вала коробки передач, выполненное в виде лазерного генератора линий, которое оптически сопряжено с защитным экраном (7) фланца выходного вала коробки передач. Оптическая ось устройства (38) параллельна оси вала(33), что позволяет контролировать установку вала (33) с высокой точностью при подсоединении его к выходному валу испытуемой коробки передач через известные промежуточные элементы соединения(муфта, промежуточная опора, карданный вал). Приводы продольного, поперечного и вертикального перемещения нагрузочного электродвигателя (32) выполнены в виде дистанционно управляемых актуаторов (на фиг. 3 не показаны) и могут быть подключены к внешнему источнику управления известным образом. Испытания и обкатку коробки передач, а именно ГМКП, производят следующим образом. Опорные стойки (5), установленные на верхних поперечных направляющих (4), путем перемещения по ним, а также перемещения верхних поперечных направляющих (4) по нижним продольным направляющим (3), устанавливают в положение, соответствующее габаритам корпуса обкатываемой ГМКП (6),фиксируют на верхних поперечных направляющих (4) и вывешивают обкатываемое устройство (6),обеспечивают его опору на кронштейны (27) силового каркаса (26) опорной стойки (5). Подсоединяют кинематическую часть связи приводного электродвигателя (9) в составе полумуфты (14), промежуточной опоры (15) и карданного вала (16) к входному валу (13) ГМКП (6). Соединительными шлангами коммутируют блок датчиков исследуемых параметров (датчики давления), установленный в корпусе (25), со штатными отверстиями корпуса ГМКП (6). Далее контролируют положение входного вала ГМКП (6) относительно оси приводного электродвигателя (9) с целью обеспечения требуемого нагрузочного режима, для чего подвижную часть (12) защитного кожуха (10) выдвигают в положение, обеспечивающее охват входного вала (13), и включают оптическое устройство контроля положения защитного кожуха,которое одновременно характеризует положение оси приводного электродвигателя (9) и срабатывает при отражении луча света от отражателя на фото детектор. При отсутствии в данном оптическом устройстве сигнала фотодетектора от отражателя производят тонкую подстройку положения корпуса ГМКП (6) путем ручной регулировки положения кронштейнов (27), вращая маховики (29), что приводит к перемешению кронштейнов (27) по винтовой направляющей (28). После срабатывания оптического устройства положение корпуса ГМКП (6) считается фиксированным, стенд готов к работе. Заправляют ГМКП (6) рабочей жидкостью от внешнего источника питания. При испытании и обкатке ГМКП (6) сигналами с пульта управления режимом обкатки (24) устанавливают режим работы приводного электродвигателя (9). Включают приводной электродвигатель (9),приводят вал электродвигателя во вращение в номинальном режиме и при условии поджатия кинемати-5 017816 ческой части (полумуфты (14), промежуточной опоры (15) и карданного вала (16) к входному валу (13) ГМКП (6) обеспечивают его вращение с заданной скоростью, что создает требуемые режимом испытания моменты нагружения рабочих органов ГМКП (6). Режимы обкатки устанавливают с пульта управления (24) в соответствии со штатными инструкциями по обслуживанию ГМКП (6). Связь блока коммутации (23) с пультом управления режимом обкатки (24), соединенным с компьютером, обеспечивает через интерфейс оператора регистрацию параметров рабочей жидкости, измеренных датчиками, а также данные установленных отдельно датчика частоты вращения выходного вала и датчика расхода рабочей жидкости, архивирование, протоколирование и визуализацию результатов испытаний. Далее останавливают приводной электродвигатель (9) и по сигналу с пульта управления (24) на актуаторы рама с продольными направляющими (35), несущая сопряженные с ней рамы с поперечными направляющими (36), вертикальными направляющими (37) и нагрузочным электродвигателем (32), перемещается по опорной раме (1) в заданное положение по отношению к ГМКП (6), а нагрузочный двигатель (32) при перемещениях в поперечном и вертикальном положении устанавливают в положение,обеспечивающее подсоединение его к выходному валу ГМКП (6), с использованием оптического устройства (38) контроля установки вала электродвигателя (33), выполненного в виде лазерного генератора линий. Оптическая ось устройства (38) параллельна оси вала (33) нагрузочного электродвигателя (32), поэтому добиваются установки оптического устройства (38) в положение, при котором перекрестье световых плоскостей, создаваемых лазерным генератором линий, попадет в центр фланца выходного вала ГМКП (6) на защитном экране (7). После этого к валу (33) нагрузочного электродвигателя (32) подсоединяют промежуточные элементы кинематической связи с выходным валом ГМКП (6) (полумуфту, промежуточную опору и карданный вал), устанавливают связь выходного вала (33) с выходным валом ГМКП (6) и с пульта управления (24) задают требуемый режим нагрузки (торможения), при этом режим работы приводного электродвигателя (9) устанавливают, как описано выше. Оптимальное расположение блока коммутации (23) на подвижной консоли (22) позволяет быстро и безопасно для оператора производить установку, обкатку и испытания всех моделей обкатываемых ГМКП. В ходе обкатки ГМКП под нагрузкой контролируют и выводят на светодиодные и/или цифровые индикаторы следующие основные параметры ГМКП (в заданном диапазоне изменений параметров при относительной погрешности измерения нагрузочного момента на входном валу порядка 1%): Данные испытаний в заданном режиме оформляют, в частности, в виде протокола с отражением всех результатов, требуемых инструкциями. Использование изобретения позволяет расширить номенклатуру обкатываемых агрегатов, которые могут быть исследованы и обкатаны в разных режимах. Стенд для обкатки и испытания коробки передач, преимущественно ГМКП, под нагрузкой позволяет провести полный цикл обкатки и испытаний с точным заданием режимов воздействия и измерения параметров, а нагрузочное устройство с оптическим устройством контроля установки выходного вала электродвигателя может быть также использовано индивидуально или в составе других испытательных устройств. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Стенд для обкатки и испытания под нагрузкой коробки передач, преимущественно гидромеханической, включающий опорную раму с нижними продольными и верхними поперечными направляющи-6 017816 ми, переставляемые опоры коробки передач с системой регулируемых по высоте кронштейнов, приводной электродвигатель, установленный на станине с обеспечением взаимодействия вала с входным валом коробки передач, нагрузочное устройство, установленное на направляющих с обеспечением взаимодействия с одним из выходных валов коробки передач, и пульт управления, отличающийся тем, что он снабжен второй парой верхних поперечных направляющих для установки опор коробки передач и дополнительно защитного экрана выходного вала коробки передач, при этом вторая пара верхних поперечных направляющих сопряжена с нижними продольными направляющими и имеет пазы для перемещения опор коробки передач, причем каждая опора коробки передач выполнена в виде опорной стойки и содержит силовой каркас, сопряженный с кронштейном опоры, размещенную в силовом каркасе винтовую направляющую для перемещения кронштейна по высоте и привод перемещения кронштейна, сопряженный с винтовой направляющей через упорный подшипник со сферическим подкладным кольцом, приводной электродвигатель выполнен с защитным кожухом, составленным закрепленной частью и подвижной частью, выполненной с возможностью перемещения под закрепленную часть и охвата части входного вала коробки передач, и снабжен оптическим устройством контроля положения защитного кожуха, которое закреплено на внутренней поверхности подвижной части защитного кожуха приводного электродвигателя, блоком датчиков исследуемых параметров, установленным на станине в изолированном боксе, причем датчики исследуемых параметров снабжены гибкими шлангами для сопряжения с рабочими органами коробки передач, а нагрузочное устройство выполнено с обеспечением контроля установки вала нагрузочного электродвигателя относительно выходного вала коробки передач посредством оптического сопряжения с защитным экраном выходного вала коробки передач. 2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что приводной электродвигатель сопряжен с входным валом коробки передач посредством последовательно установленных полумуфты и промежуточной опоры, охватываемых неподвижно закрепленной частью защитного кожуха, и карданного вала, соединяемого с входным фланцем вала коробки передач, охватываемых подвижной частью защитного кожуха. 3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что оптическое устройство контроля положения защитного кожуха приводного электродвигателя выполнено в виде оппозитно установленных фотодетектора и отражателя. 4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что в качестве датчиков исследуемых параметров выбраны электронные датчики давления мембранного типа. 5. Нагрузочное устройство для стенда по пп.1-4, включающее нагрузочный электродвигатель, установленный на размещенных на опорной раме продольных и поперечных направляющих с возможностью перемещения, и привод вертикального перемещения электродвигателя, отличающееся тем, что оно снабжено направляющими вертикального перемещения электродвигателя, сопряженными с продольными и поперечными направляющими, приводами продольного и поперечного перемещения электродвигателя и оптическим устройством контроля установки вала нагрузочного электродвигателя, при этом все приводы перемещения электродвигателя выполнены дистанционно управляемыми. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оптическое устройство контроля установки вала электродвигателя выполнено в виде лазерного генератора линий, а его оптическая ось параллельна оси вала электродвигателя. 7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дистанционно управляемые приводы перемещения нагрузочного электродвигателя выполнены в виде актуаторов и подключены к пульту управления.

МПК / Метки

МПК: G01M 13/02

Метки: устройство, обкатки, испытания, нагрузкой, нагрузочное, стенд, коробки, передач

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/9-17816-stend-i-nagruzochnoe-ustrojjstvo-dlya-obkatki-i-ispytaniya-pod-nagruzkojj-korobki-peredach.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Стенд и нагрузочное устройство для обкатки и испытания под нагрузкой коробки передач</a>

Похожие патенты