Способ определения технического состояния транспортного средства Советский патент 1991 года по МПК G01M17/07 

I

(21)Ц/90016/11

(22)13.07.89

(46) 30,10.91. Вюл, N Ы. (/1) Новгородское производственное объединение Автоспецоборудование (72) А С Ганин

(53)679.113 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 1471104, кл. С 01 М 17/00, 1987.

(54)СПОСОБ ОПРЕЛЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при оценке технического состояния двигателя и трансмиссии транспортного средства. Цель изобретения - повышение точности определения технического состояния транспортного средства R режиме разгона определяется максимальная тяговая мощность на колесах транспортного средства, а в режиме выбега - потери в трансмиссии и стенде, 4 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении технического состояния транспортного средства.

Цель изобретения - повышение точности определения технического состояния транспортного средства,

На фиг 1 представлен график изменения угловой скорости вращения ведущих колес; на фиг,/ - график изменения дополнительной эталонной нагрузки на ведущих колесах; на фиг.З график изменения углового ускорения ведущих колес от времени; на фиг.4 - стенд для реализации предлагаемого способа,

Для реализации способа ведущие колеса транспортного средства устанавливают на беговые ролики и приводят их во вращение.

Разгон ведущих колес осуществляют последовательно в два этапа На первом этапе разгон ведущих колес проводят без нагрузки. В момент достижения угловой скоростью вращения 6Эзначения COj измеряют ускорение б ведущих копес, подключают регулируемый тормоз к беговым роликам и осуществляют второй этап разгона ведущих колес с нагрузкой М0. По окончании переходного процесса наброса нагрузки в момент достижения угловой скоростью вращени0 W значения Юа измеряют ускорение Ј ведугцих колес, отключают регулируемый тормоз от беговых роликов, отключают двигатель транспортного средства от трансмиссии и транспортное средство переводят в режим свободного выбега. В момент снижения угловой скорости вращения 63 до значения 6}, измеряют угловое замедление 8Э ведуидих колес,

Изменение крутящего момента двигателя в сторону угловой скорости вращения 63, равной G)t незначительно, поэтому «бмент двигателя на первом этапе

сл

«,л

о

00 00

|сЙ о

(TQ +. тс,)((о) + :,rpc,

+ мс(со)

16881 SO/t

M- ((0)-f MQ(«) - Mk(W) + (CO)

(1) 9

де I

a

- момент инерции вращающихся 5

масс трансмиссии транспортного средства;

I ст - момент инерции вращающихся масс стенда;

МТ)С- момент сопротивления вращению в трансмиссии транспортного средства;

М ст - момент сопротивления вращению в стенде. На втором этапе момент двигателя

М „ (СО) (I о, + 1СТ) Јz(tO) + Л Ы

+ Мтрс(сО) + Пст(«) , (2)

дейи С0г -COi

Обозначим Мтрс((0) + МОГ(СО) - Ме(бЭ) -- омент сопротивления вращению в оансмиссии и в стенде.

Тогда, решая уравнения (1) и (2) тносительно Т-q + 1СТ, получаем

а+ 1ст ,(и) -82(юнсо),

(3)

Из Формулы (1), обозначая М(СО) - С(СО) - Мк(со) тяговый момент на олесах, получаем

MR((0) (IQ + 1СГ Е,(Ы) . (А) Подставляя (3) в И), получаем МК(СО) M0F,ftO)/CP, (Ы) -62 (СО + AGO )Jt

(5)

10

15

20

25

30

35

40

В режиме свободного выбега крутящий момент создается моментом инерции вращающихся масг трансмиссии транспортного средства и стенда и расходуется на лресдогение сил сопротивления вращению с Тогда

i + i „Ј,(Ј мЈйо) .

(6)

Подставляя значение момента инерции из формулы (3) в (6), получаем

мс«я) M0-e3(Q)/L cT co) - -6г(оэ+ лю)3 ,

(7)

Крутящий момент двигателя согласно формуле (1) представится а виде

(8)

или

MoE.CU)

М-(Ш)

е,(&э) - е2(ю + дсо)

+ , (9)

&,(«) - Ј2 (со+ ли) 7 у;

или

Mq(G3)

с

Мо СЕЛк} М Л

е(озТ - ег(сЬ+дЬ) ии

а мощность соответственно;

„ (Ь)) ...( п

мк gi(co) -E7(CO +ЛСО) П ; „ ffv«Mjji M °5ЧГЛ

Nccw) - Е,Ы -ег(со + лсо) 5(12) N ((0) M2 CLM iiitoxb (13)

NfW; , (W) -ez(CO-AGG) U3;

По величинам NC(G.)) и Ngfc)) оценивают техническое состояние транспортного средства.

Стенд, реализующий предлагаемый способ содержит установленные на основании опорные ролики, регулируемый тормоз, кинематически соединенный с опорными роликами, датчик частоты вращения опорных роликов с нор- мирующим преобразователем, датчик крутящего момента регулируемого

тормоза с нормирующим преобразовзте лем, регистрирующий прибор скорости, дифференциатор, блок установки, два компаратора, систему автоматического регулирования, имеющую усилитель рассогласования, переключатель, блок управления силовыми элементами, логический блок, -вычислительное устройство, регистрирующий прибор мощности и сигнализирующее устройство.

Для определения мощности двигателя и потерь мощности в трансмиссии транспортное средство устанавливают ведущими колесами на опорные ролики и приводят их во вращение. Разгон веДУЩИХ колес осуществляют при работе приводного двигателя на естественной характеристике до частоты вращения (Ог , контролируемой датчиком частоты вращения. Включается сигна51688150

устройство, которое пода-Схи п

ет световой сигнал Отключить двигатель, отключают двигатель транспортного средства от входного вала трансмиссии При этом вращение трансмиссии происходит.в режиме свободного выбега о

Разгон транспортного средства начинается без нагрузки (участок I на фиг.1-3). В процессе разгона на выходе дифференциатора формируется сигнал, пропорциональный угловому ускорению 6 ведуш х колес транспортного средства, который поступает на зходы трех блоков памяти ускорений сТ, Одновременно на входы двух других блоков памяти поступают сигналы частоты вращения СО и момента тормоза М, Управляет блоками памяти логический блок Блок памяти частоты вращения СО и блоки памяти уско рений Ју и Ј на участке I находятся в режиме записи.

При достижении значения частоты вращения СО СО, срабатывает первый компаратор и логический блок переводит блок памяти частоты вращения ЬЭ и блок памяти ускорения Ј в режим хранения, а блок памяти момента М - в режим записи. В тот же мо- менг сигнал логического блока включает переключатель системы автоматического регулирования, с помощью которого замыкается система автоматического регулирования по моменту, и к роликам прикладывается постоянная нагрузка М0.

С этого момента разгон транспортного средства осуществляется с дополнительной нагрузкой Но (участок II на фиг,1-3).

При достижении частоты вращения 03 С02 срабатывает второй компаратор и логический блок переводит блог. ки памяти ускорения Ј- и М в режим хранения, блок памяти ускорения Јj в режим записи, выключает переключатель системы автоматического регули рования, тем самым отключает регулируемый тормоз и включает сигнализирующее устройство, по сигналу Отключить двигатель которого отключают двигатель транспортного средства от входного вала трансмиссии. Транспортное средство переходит в режим свободного выбега (участок III на фиг.1-3)

.

0

5

При достижении частоты вращения Сх5 G7, отключается первый компаратор и логический блок переводит блок памяти ускорения в режим хранения.

Таким образом, за процесс разгона-выбега в. блоках памяти запишется:

средства при разгоне без нагрузки при скорости СО, ;

6г- ускорение с дополнительной нагрузкой М0 при скорости , + + UCD;

Мо - эталонный дополнительнй момент на колесах транспортного средства при скорости С0г СО, дсд ;

ЕЗ ускорение в режиме свободного выбега при скорости СО, .

Блок уставок задает значения СО, и б)2 ПРИ которых срабатывают компараторы, и значение эталонной нагрузки Мв регулируемого тормоза,

Вычислительное устройство по формулам :

(Ц)

М

NC(CO,)

уео,)

о 1ГДаМ-егГ 3,+ йй1 )

Ј,(«,) СО,

- м. о e7feM™Ј г Ј«,) 7

м fi(3.) u

ft e,(G,)-ez(co,4uGj)

вычисляет значение мощностей ,), Nc(tO,)5 NQ(СО,), значения которых подаются на регистрирующий прибор

мощности.

Стенд, реализующий предлагаемый способ (фиг.), содержит установленные на основание опорные ролики 1 и ., регулируемый тормоз 3, кинематически соединенный с опорными роликами, датчик А частоты вращения опорных .роликов с нормирующим преобразователем 5, датчик 6 крутящего момента регулируемого тормоза 3 с нормирующим преобразователем 7, регистрирующий прибор 11 скорости, дифференциатор 12, блок 10 уставок, два компаратора Я и 9, систему 20 автоматического регулирования, имеющую усилитель 15 рассогласования, переключатель 16 и блок 17 управления силовыми элементами, логический блок 13, вычислительное устройство 14, регистрирующий прибор 18 мощности и сигнализирующее устройство 19.

Для определения мощности двигателя и потерь мощности в трансмиссии транспортное средство устанавливают ведущими колесами на опорные роли

716

ки 1 и 2 и приводя их во вращение Разгон ведущих колес осуществляют при работе приводного двигателя на естественной характеристике до частоты вращения С0г, контролируемой датчиком Ц частот вращения. Включается сигнализирующее устройство 19, которое подает световой сигнал Отключить двигатель ,1 отключают двигатель транспортного средства от входного Ъала трансмиссии, При этом вращение трансмиссии происходит в режиме свободного выбега .

Разгон транспортного средства наминается без нагрузки (участок I на фиг 1-3). В процессе разгона на выходе дифференциатора 12 формируется сигнал, пропорциональный угловому ускорению В ведущих колес транспортного средства, который поступает на входы трех блоков памяти ускорений Ј( Јг 3 вычислитепьмого устройства 1) Одновременно на входы двух других блоков памяти вычислительного устройства И поступают сигналы частоты вращения СО и момента тормоза М Управляет блоками памяш логический блок 13 Блок памяти частоты вращения СО и блоки памяти ускорений 6, и Ј2 на участке I находятся в режиме записи.

При достижении знамения частоты вращения СО GJ, срабатывает первый компаратор 8 и логический блок 13 переводит блок памяти частоты вращения СО и блок памяти ускорения Ј, в режим хранения, а блок памяти момента М - в режим записи. Р тот же момент сигнал логического блока 1 3 включает переключатель 1 6 сие темы 0 автомат ческого регулирования, с помощью которого замыкается система автоматического регулирования по моменту и к роликам прикладывается постоянная нагрузка М0.

С этого момента разгон транспортного средства осуществляется с до

полнительной нагрузкой MQ (участок II на фиг,1-3)

При достижении частоты вращения О.) -- WЈ срабатывает второй компаратор 9 и логический блок 13 переводит блоки памяти ускорения Ј,, и М в режим хранения„ блок памяти ускорения Ј, - в режим записи, выключает переключатель 16 системы -П автоматического регулирования, тем самым отключает регулируемый тормоз 3 и

0

150

8

включает сигнализирующее устройство 19, по сигналу Отключить двигатель которого отключают двигатель транс- j портного средства от входного вала трансмиссии. Транспортное средство переходит в режим свободного выбега (участок III на фигс1-3).

При достижении частоты вращения - С0 C0t отключается первый компаратор 8 и логический блок 13 переводит блок памяти ускорения Ј в режим хранения.

Таким образом, за процесс разгона- 5 выбега в блоках памяти записывается Ј, - ускорение транспортного средства при разгоне без нагрузки при скорости СО, ; В2. ускорение с дополнительной нагрузкой М0 при скорости С02 CJ, UG3 , М0 - эталонный дополнитепьный момент на колесах транспортного средства при скорости С02 Съ, н UQ, Ј3 - ускорение в режиме свободного выбега при скорости СО, и СО, - частота вращения опорных ро,п чов, при которой измеряется мощность. Блок 11) уставок задает значения СО, и 631 , при которых срабатывают компараторы, и значение эталонной нагрузки М0 регулируемого „ тормоза.

Таким образом, Р предлагаемом способе воспроизводятся последовательно два процесса разгона транспортного средства при двух различных уровнях но грузки с последующим свободным выбегом, что устраняет необходимость предварительного определения моментов инерции транспортного средства 40 и стенда, уменьшается величина UCO по сравнению с прототипом и повышается точность определения технического состояния транспортного средства.

д5 Формула изобретения

5

30

35

0

5

Способ определения технического состояния транспортного средства, заключающийся в том, что режим разгона транспортного средства осуществляется последовательно в два этапа с различными постоянными нагрузками, приложенными к ведущим колесам транспортного средства, измеряют ускорение ведущих колес на обоих этапах разгона по достижении заданной скорости вращения ведущих колес, после окончания второго этапа транспортное средство переводится в режим свободного

f)1688150

выбега и замеряют замедление ведущих

колес в режиме свободного выбега, а техническое состояние транспортного средства определяют по мощности двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения технического состояния транспортного средства, на первом этапе режим разгона осуществляется без нагрузки, а на втором этапе - с установленной нагрузкой, а техническое состояние транспортного средства оценивают по мощности двигателя транпортного средства Ng(CO) и мощности

потерь а трансмиссии NC(CO), определяют по формулам

MO м,ге,(а +е3«о),(«) - Ег «Я + А СО ) ;

Г

ТО

NC(CO)

M0e3(a)),(co)

ег(ы+ш),

5

где М

е,

о

(Q)

€г (Q +UQ)

Е5(со)

-постоянная нагрузка;

-ускорение ведущих колес при разгоне без нагрузки;

-ускорение ведущих колес с постоянной нагрузкой;

-замедление ведущих колес при свободном выбеге;

(О - угловая скорость вращения ведущих колес; й&Э- приращение угловой

скорости над скоростью

Ж

Фиг.

Јъ °

Ф/гГ Ј