Стенд для испытания ведущих мостов транспортных средств Советский патент 1990 года по МПК G01M13/02 

////////////////////////////////////////////// Фи1 Г

31575078

ных продольных шарнирах 25. Входной вал кинематически соединен с приводным двигателем, а полуоси - с тормозами 11. На входном валу и полуосях установлены дискретные датчики частоты вращения, подключенные через

трехпозиционныи переключатель к входам электронного устройства диагностирования, определяющего отношение частот вращения входного вала и полуосей в различных сочетаниях, по величине которого оценивается техническое состояние ведущего моста. 7 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытаниях и диагностировании ведущих мостов транспортных средств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Испытываемый ведущий мост 6 установлен внутри пространственного четырехзвенного шарнирного параллелограммного механизма, нижние и верхние звенья которого поворачивают на опорных продольных шарнирах 25. Входной вал кинематически соединен с приводным двигателем, а полуоси - с тормозами 11. На входном валу и полуосях установлены дискретные датчики частоты вращения, подключенные через трехпозиционный переключатель к входам электронного устройства диагностирования, определяющего отношение частот вращения входного вала и полуосей в различных сочетаниях, по величине которого оценивается техническое состояние ведущего моста. 7 ил.

, Изобретение; относится к транспортному магаиностроению и может быть использовано при испытаниях и диагностировании ведущих мостов транспортных средств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 изображен стенд, вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - кинематическая схема стенда при имитации действия веса транспортного средства на колеса ведущего моста при движении по ровной дороге; на фиг.4 и 5 - то же, при дви- жении по. склонам противоположного направления; на фиг.6 - принципиальная электрическая схема электронного устройства диагностирования; на фиг.7 - схема подключения дискретных датчи- ков частоты вращения к электронному устройству диагностирования.

На основании 1 закреплены вертикально расположенные одна над другой верхняя 2 и нижняя 3 опоры, на которых посредством продолвных верхних 4 и нижних 5 шарниров установлены верхние и нижние звенья пространственного четырехзвенного шарнирного параллелограммного механизма, внутри которого размещен испытываемый ведущий мост 6. С кожухами полуосей испытываемого ведущего моста 6 жестко связаны две опорные балки 7, соединенные посредством продольных боковых шарниров 8 с боковыми звеньями 9 пространственного четырехзвенного шарнирного па- раллелограммного механизма. На опорных балках 7 размещены поперечные брусы 10, на которых установлены гидромеханические тормоза 11, кинематически соединенные с полуосями испытываемого ведущего моста 6 посредством фланцев 12, имеющих отверстия для вхождения в них гаек 13, крепящихг колеса 14 к полуосям ведущего моста 6. Входной вал 15 испытываемого ведущего моста 6 посредством карданной передачи 16 и коробки 17 передач кине

0 5 0

Q е п

5

5

матически соединен с приводным двигателем 18. На нижних звеньях пространственного четырехзвенного шарнирного параллелограммного механизма закреплены опорные кронштейны 19, на которых посредством дополнительных продольных шарниров 20 установлены корпуса гидроцилиндров 21 силового привода для имитации сцепного веса, на штоках 22 которых закреплены опоры 23 качения беговых барабанов 24. Смежные звенья пространственного четырехзвенного шарнирного параллелограммного механизма посредством опорных продольных шарниров 25 соединены, соответственно, с корпусом и штоком гидроцилиндра 26 дополнительного силового привода. Гидроцилиндры 21 , 26 и тормоза 1 1 соединены с источниками давления рабочей жидкости.

Стенд содержит также три дискретных датчика частоты вращения, выполненных в виде зубчатых дисков 27, закрепленных на входном валу 15 и на полуосях ведущего моста 6, и неподвижных магнитно-индукционных преобразователей 28, расположенных в зоне взаимодействия с зубьями ушков 27. Выходы датчиков частоты входного вала 15 и левой и правой полуосей ведущего моста 6 через трехпозиционныи переключатель 29 соединены с первым 30 и. вторым 31 входами электронного устройства 32 диагностирования. Трехпозиционныи переключатель 29 имеет два жестко соединенных между собой коммутирующих элемента 33, 34. Первый и пятый контакты трехпозицяонного переключателя 29 объединены и соединены с выходом дискретного датчика частоты вращения левой полуоси, четвертый и шестой контакты объединены и соединены с выходом дискретного датчика частоты вращения правой полуоси, второй и третий контакты объединены и соединены с выходом дискретного датчика частоты вращения входного вала ведущего моста 6. Электронное устройство 32 диагностирования содержит первый усилитель5157

ограничитель 35, соединенный с вторым входом 31, первый формирователь-преобразователь 36, вход которого соединен с выходом первого усилителя-ограничителя 35, электронный ключ 37, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя-преобразователя 36, блок 38 .автоматики,первый вы- ход которого соединен с вторым входом электроннЪго ключа 37, второй усилитель-ограничитель 39,соединенный с первым входом 30, второй формирователь-преобразователь 40, вход которого соединен с выходом второго усилителя-ограничителя 39, а выход- с первым входом блока 38 автоматики, делитель 41 импульсов, вход которого соединен с выходом второго формирователя-преобразователя 40, а выход - с вторым входом блока 38 автоматики, блок 42 счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с инверсным выходом электронного ключа 37, а входы сброса - с вторым выходом блока 38 автоматики, блок 43 элементов памяти, одни входы которых соединены с выходами счетчиков импульсов блока 42, а входы записи - с третьим выходом блока 38 автоматики, блок 44 дешифраторов, входы которых соединены с выходами элементов памяти блока 43, и блок 45 индикаторов, входы которых соединены с выходами дешифраторов блока 44. Первый вход 30 электронного устройства 32 диагностирования соединен с первым коммутирующим элементом 33 трехпозиционного переключателя 29, второй вход 31 - с вторым коммутирующим элементом 34. Блок 38 автоматики содержит первый D- триггер 46, счетный вход С которого соединен с вторым входом блока 38, инверсный выход - с собственным D- входом, прямой выход - с первым выходом блока 38 автоматики, первую схему совпадения И-НЕ 47, входы которой соединены с первым выходом блока 38 автоматики, второй D-триггер 48, счетный вход С которого соединен с инверсным выходом первой схемы И-НЕ 47 сов падения, инверсный выход - с собственным D-входом, прямой выход - с третьим выходом блока 38 автоматики, третий D-триггер 49, счетный вход С которого соединен с первым входом бло ка 38 автоматики, D-вход - с инверсным выходом второго D-триггера 48, четвертый D-триггер 50, счетный вход .С которого соединен с первым входом

блока 38 автоматики, D-вход - с пря- мым выходом третьего D-триггера 49, прямой выход - с R-входом второго D- триггера 48, вторую схему И-НЕ 51 совпадения, первый вход которой соединен с прямым выходом третьего D-триггера 49, второй вход - с инверсным выходом четвертого D-триггера 50,

n и третью схему И-НЕ 52 совпадения, входы которой соединены с инверсным выходом второй схемы И-НЕ 51 совпадения, инверсный выход - с вторым выходом блока 38 автоматики.

5

При включении приводного двигателя 18 крутящий момент через коробку 17 передач и карданную передачу 16 передается входному валу 15 испытываемого

0 ведущего моста 6. При этом гидромеханические тормозы 11 создают нагрузку в узлах ведущего моста 6. Для нагру- жения дифференциала ведущего моста 6 поочередно изменяют нагрузку на обоих

5 полуосях ведущего моста 6 и затормаживают их.

Для имитации воздействия массы транспортного средства на испытывае- мый ведущий мост 6 рабочую жидкость под давлением подают в поршневые полости соответствующего гидроцилиндра 21, которые своими штоками воздействуют на опоры 23 качения беговых ба

рабанов 24, взаимодействующих, в свою

очередь, с колесами 14. Подавая рабочую жидкость под давлением в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра 26, изменяют направление и угол наклона испытываемого ведущего моста 6 к горизонту, создавая на полуосях осевое усилие различной величины и направления, т.е. имитируя движение транспортного средства на повороте и на поперечных склонах.

Для измерения отношения частот вращения левой и правой полуосей испытываемого ведущего моста 6 трехпо- зиционный переключатель 29 устанавливают в первое положение. При вращении левой и правой полуосей без нагрузки или с одинаковой нагрузкой независимо от угла наклона испытываемого ведуще- щего моста 6 к горизонту при исправных полуосях и их подшипников и отсутствии зазоров и других дефектов в главной передаче на цифровом табло блока 45 индикаторов электронного устройства 32 диагностирования высвечи7157

баются стабильные показания, равные 1,000. В случае наличия показаний, больших единицы, та полуось ведущего Моста 6, датчик частоты вращения ко- fopou соединен с первым входом 30 Электронного устройства 32 диагностирования, имеет неисправность,обуслов- Йенную повьгагением трения вследствие изогнутости, неисправности подшипников и т.д. В случае наличия показаний, меньших Единицы, та полуось ведущего моста 6, датчик частоты вращения которой свя- Ьан с вторым входом 31, имеет аналогичную неисправность. Частая смена оказаний на этом режиме испытаний свидетельствует о неисправности глав- рой передачи ведущего моста - увеличении зазора между ее зубьями или в подшипнике ведущего вала, повышенном износе профиля зубьев, а также о других дефектах - трещинах, сколах и т.д. При этом по значению разности х сменяющихся показаний цифрового табтановке трехпозиционного переключате ля во второе или третье положения электронное устройство 32 диагностир вания непосредственно измеряют перед точное отношение главной передачи ве дущего моста 6. При измерении отноше ния частоты вращения наведенное в ма нитно-индукционных преобразователях 28 дискретных датчиков частоты враще ния переменное напряжение через трех позиционный переключатель 29 поступает на входы второго 39 и первого 3 усилителей-ограничителей, где усиливается и ограничивается по амплитуде С выхода усилителей-ограничителей ЗЪ 39 напряжение поступает на вход первого 36 и второго 40 формирователей- преобразователей, где преобразуются в сигналы той же частоты, но прямоугольной формы. При этом сигнал с вы хода второго формирователя-преобразователя 40 поступает на вход делителя 41 импульсов, формирующего врело блока 45 индикаторов можно косвенно 25 менной интервал, в течение которого

судить о величине зазора в главной передаче испытываемого моста 6. Эти же неисправности можно обнаружить и по показаниям электронного устройства

32 диагностирования, когда трехпозици-jg первый формирователь-преобразователь

онный переключатель 29 поочередно устанавливается во второе и третье положения. Если показания на цифровом табло при установке трехпозиционного переключателя 29 во втором положении будут большими, чем в тр.етьем положении, то это свидетельствует о неисправности той полуоси, датчик частоты вращения которой в первом положении соединен с вторым входом 31, если наоборот, то неисправность в той полуоси, датчик частоты вращения которой в первом положении трехпозиционного переключателя 29 соединен с первым входом 30.

Для диагностирования дифференциала испытываемого ведущего моста 6 при его испытании путем поочередного затормаживания колес 14, трехпозицион- ный переключатель 29 устанавливают в такое положение, чтобы электронное устройство диагностирования измеряло бы отношение частот вращения незаторможенной полуоси и входного вала 15. При этом нестабильные показания цифрового табло блока 45 индикаторов свидетельствует об аналогичных неисправностях в зацеплении сателлитов и конических шестерен полуосей. При ус35

40

45

50

55

36, поступает на первый вход электронного ключа 37, который управляется (открывается или закрывается) сигналом, поступающим на его второй вход с первого выхода блока 38 автоматики (с прямого выхода первого D-триггера 46).

В момент прихода положительного фронта импульса с выхода делителя 41 импульсов на второй вход блока 38 автоматики (на счетный вход С первого D-триггера 46) он переключается (в случае, когда на его прямом выходе низкий уровень сигнала), тем самым через первую схему И-НЕ 47 совпадения и счетный вход С второй D-триг- гер 48, который своим прямым выходом производит запись информации, имеющейся в блоке 42 счетчиков, подавая сигнал в блок 43 элементов памяти, а инверсными выходами обеспечивает низкий уровень сигнала на входе D, а соответственно, и на прямом выходе третьего D-триггера 49, что вызывает его переключение при поступлении очередного импульса на его счетный вход С с выхода второго формирователя-преобразователя 40. В свою очередь, это вызывает -переключение четвертого D8

тановке трехпозиционного переключателя во второе или третье положения электронное устройство 32 диагностирования непосредственно измеряют передаточное отношение главной передачи ведущего моста 6. При измерении отношения частоты вращения наведенное в магнитно-индукционных преобразователях 28 дискретных датчиков частоты вращения переменное напряжение через трех- позиционный переключатель 29 поступает на входы второго 39 и первого 35 усилителей-ограничителей, где усиливается и ограничивается по амплитуде, С выхода усилителей-ограничителей ЗЪ, 39 напряжение поступает на вход первого 36 и второго 40 формирователей- преобразователей, где преобразуются в сигналы той же частоты, но прямоугольной формы. При этом сигнал с выхода второго формирователя-преобразователя 40 поступает на вход делителя 41 импульсов, формирующего временной интервал, в течение которого

происходит подсчет импульсов, поступающих на второй вход 31. Сигнал, поступивший на второй вход 31 через первый усилитель-ограничитель 35 и

5

0

5

0

5

36, поступает на первый вход электронного ключа 37, который управляется (открывается или закрывается) сигналом, поступающим на его второй вход с первого выхода блока 38 автоматики (с прямого выхода первого D-триггера 46).

В момент прихода положительного фронта импульса с выхода делителя 41 импульсов на второй вход блока 38 автоматики (на счетный вход С первого D-триггера 46) он переключается (в случае, когда на его прямом выходе низкий уровень сигнала), тем самым через первую схему И-НЕ 47 совпадения и счетный вход С второй D-триг- гер 48, который своим прямым выходом производит запись информации, имеющейся в блоке 42 счетчиков, подавая сигнал в блок 43 элементов памяти, а инверсными выходами обеспечивает низкий уровень сигнала на входе D, а соответственно, и на прямом выходе третьего D-триггера 49, что вызывает его переключение при поступлении очередного импульса на его счетный вход С с выхода второго формирователя-преобразователя 40. В свою очередь, это вызывает -переключение четвертого Dтриггера 5U при поступлении второго импульса также на его счетный вход С с выхода второго формирователя-преоб разователя 40, т.е. на его инверсном выходе появляется сигнал низкого уровня, а на прямом - сигнал высокого уровня. В результате на вход R второго D-триггера 48 подается сигнал сброса, и он возвращается в исходное состояние. Поступление еще двух очередных импульсов с выхода второго формирователя-преобразователя 40 последовательно возвращает в исходное состояние третий 49 и четвертый 50 D- триггеры. В процессе обратного перехода в исходное состояние третьего 49 и четвертого 50 D-триггеров на инверсном выходе третьей схемы И-НЕ 52 совпадения формируется импульс сброса, который поступает на входы сброса счетчиков импульсов блока 42. В результате после прохождения четырех- пяти импульсов на первом входе 30 происходит смена показаний на цифровом табло и обнуление счетчиков импульсов. При поступлении следующего импульса с делителя 41 импульсов на счет / ный вход С первого D-триггера 41 он переключается так, что на его прямом выходе появляется высокий уровень сигнала, который открывает электронный ключ 37 обеспечивающий прохождение импульсов с второго входа 31 на счетные входы Ј счетчиков импульсов блока 42 в течение заданного временного интервала.

Таким образом, в предлагаемом стенде дополнительно обеспечивается определение отношения частот вращения полуосей и входного вала ведущего моста в различных сочетаниях, что позволяет оценить техническое состояние узлов ведущего моста и тем самым расширяет функциональные возможности стенда.

Формула изобретения

Стенд для испытания ведущих мостов транспортных средств по авт. св. № 1471100, о т л-и чающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дискретными датчиками частоты вращения левой и правой полуосей испытываемого ведущего моста, дискретным датчиком частоты вращения входного вала испытываемого ведущего моста, трехпозиционным переключателем с двумя жестко соединенными между собой

10

15

20

25

30

35

40

5

0

5

коммутирующими элементами, первый и пятый контакты которого объединены и соединены с выходом дискретного датчика частоты вращения левой полуоси, четвертый и шестой контакты объединены и соединены с выходом дискретного датчика частоты вращения правой полуоси, второй и третий контакты объединены и соединены с выходом дискретного датчика частоты вращения входного вала, первым усилителем-ограничителем, вход которбго соединен с вторым коммутирующим элементом трехпози- ционного переключателя, вторым усилителем-ограничителем, соединенным с первым коммутирующим элементом трех- позиционного переключателя, первым формирователем-преобразователем, вход которого соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, вторым формирователем-преобразователем, вход которого соединен с выходом второго усилителя-ограничителя, электронным ключом, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя-преобразователя, делителем импульсов, вход, которого соединен с выходом второго формирователя-преобразователя, первым D-триггером, счетный вход С которого соединен с выходом делителя импульсов, инверсный выход - с D-входом, прямой выход - с вторым входом электронного ключа, первую схему совпадения И-НЕ, входы которой соединены с прямым выходом первого D-триггера, вторым D-триггером, инверсный выход которого соединен с D-входом, счетный вход С - с инверсным выходом первой схемы совпадения И-НЕ, третьим D- триггером, счетный вход С которого соединен с выходом второго формирователя-преобразователя, D-вход - с инверсным выходом второго D-триггера, четвертым D-триггером, счетный вход которого соединен с выходом второго формирователя-преобразователя, вход D- с прямым выходом третьего D-триггера, прямой выход- с входом Rвторого D-триггера, второй схемой совпадения И-НЕ, первый вход которой соединен с прямым выходом третьего D-триггера, второй вход- с инверсным выходом четвертого D-триггера, третьей схемой совпадения И-НЕ, входы которой соединены с инверсным выходом . второй схемы совпадения И-НЕ, блоком счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с инверсным выходом электронного ключа, а входы сброса с инверсным выходом третьей схемы совпадения И-НЕ, блоком элементов памяти, одни входы которых соединены с выходами счс чиков импульсов, а входы записи - с прямым выходом второго

А-А

Фиг. 2

D-тригг ера, блоком дешифраторов, вхс ды которых соединены с выходами элементов памяти, и блоком индикаторов, входы которых соединены с выходами дешифраторов .

/// /// ///

fpUS.ff

I41

39

(Put 5

US

Фаг. 7