Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Конструкторский раздел
Название:
Розробка стенда для діагностики підвіски автомобіля

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Конструкторский раздел

Цена:
1 грн



Подробное описание:


5. КОНСТРУКТОРСЬКА РОЗРОБКА 65
5.1. Обґрунтування вибору пристосування 65
5.2 Регламент, довідка патентно-інформаційних досліджень 69
5.3. Матриця порівняльного аналізу технічних рішень за критеріями ефективності 76
5.4. Аналіз обраних аналогів і обґрунтування прототипу 78
5.5. Розробка функціонально-фізичної схеми технічної пропозиції 93
5.6. Розрахунки, що підтверджують працездатність і надійність конструкції 94
5.7. Висновок 99
5.8. Розрахунок економічної ефективності конструкторської розробки 99

 

5. КОНСТРУКТОРСЬКА РОЗРОБКА

5.1 Обґрунтування вибору пристосування

Основним завданням автомобільного транспорту є повне й своєчасне задоволення потреб народного господарства й населення в перевезеннях, при можливо менших матеріальних і трудових витратах, при забезпеченні високого рівня безпеки дорожнього руху й екологічності. Близько 80% всіх перевезених вантажів і 90% пасажирів перевозяться автомобілями.

Одним з важливих елементів автомобіля є його підвіска, оскільки від якості її виконання, експлуатації й обслуговування залежить не тільки надійність і довговічність автомобіля, але й схоронність перевезеного вантажу, і комфортабельність перевезення пасажирів.

Підвіска - сукупність пристроїв, що забезпечують пружний зв'язок між підресореною й не підресореною масами. Вона зменшує динамічні навантаження, що діють на підресорену масу. Підвіска складається із трьох пристроїв: пружного, що демпфірує й направляє, амортизатора-елемента що гасить коливання та напрямних пристроїв.

Пружний елемент зв'язує раму з переднім і заднім мостами або з колісьми й поглинає удари, що виникають при русі автомобіля, забезпечуючи необхідну плавність ходу.

Амортизатор (елемент, що гасить коливання) - служить для швидкого гасіння вертикально-кутових коливань рами або кузови автомобіля.

Напрямні пристрої забезпечують вертикальне переміщення коліс, а також передачу штовхаючих і гальмових зусиль від коліс до рами або несучого кузова. По типу напрямного пристрою підвіски діляться на незалежні й залежні.

При експлуатації підвіска випробовує максимальні навантаження й від її стану залежить безпека руху. Тому своєчасне усунення виниклих в автомобіля несправностей, є гарантією не тільки комфортного пересування, але й забезпечить безпека водія й пасажирів. Для цієї мети використовується комплексна діагностика підвіски - її вузлів і складових.

За допомогою спеціальних пристроїв і стендів проводять наступні операції:

При комп'ютерній діагностиці виявляються не тільки виражені дефекти, але і їхня початкова стадія. Особливо ефективна дана операція для визначення функціонального стану амортизаторів і їхня працездатність. Крім того, визначення відведення автомобіля при прямолінійному русі можна виявити дефект сходу-розвалу або нерівномірного зношування шин.

Найбільше поширення одержали способи діагностування підвіски на люфті-детекторі й акустичному методі. Платформа люфту-детектора, на яку встановлюється автомобіль, робить зворотно-поступальні рухи імітуючи рух автомобіля по нерівній дорозі. При цьому майстер виявляє люфти у вузлах передньої й задньої підвіски. Тривалість діагностики становить 10-15 хвилин. Прилад акустичної діагностики складається із шести датчиків, об'єднаних загальним блоком управління. На деталі підвіски, установлюються акустичні датчики, дроти яких проведені в салон автомобіля й з'єднуються через блок управління з навушниками майстра. Майстер, управляючи автомобілем на нерівній дорозі, перемикає датчики й виявляє наявність і інтенсивність шумів, стукотів в агрегатах і деталях підвіски.

Для того щоб визначити дефект конкретної деталі звичайно проводиться від однієї до трьох поїздок. Акустична діагностика займає від декількох хвилин до декількох годин, А с обліком усунення попутних шумів може зайняти й кілька днів.

Для діагностування підвіски використають наступні стенди:

Використання приладу з датчиком переміщення. Прилад складається із блоку, у якому розміщені ультразвуковий датчик, обчислювальний пристрій, що управляється клавішами, дисплей і друкувальний пристрій, а також джерело ультразвуку. Блок закріплюється на крилі автомобіля за допомогою присосків, а джерело кладе на підлогу поруч із колесом (рис. 5.1). У пам'ять пристрою попередньо вводять опорні дані автомобіля. Крило із закріпленим блоком однократно штовхають униз. Прилад реєструє коливання й обчислює коефіцієнт.

Рис. 5.1. Прилад з датчиком переміщення:

1 - блок; 2 - джерело ультразвуку

 

Шок-тест (shock-test) проводиться на стенді, що складається з невеликого пневматичного підйомника й пристрою з підпружиненим важелями, що відслідковує вертикальні переміщення кузова (рис. 5.2). Автомобіль установлюють на платформу передніми або задніми колісьми. Важелі пристрою зачіпають знизу за колісні арки. Колеса випробуваної осі піднімають на висоту 10 см, а потім різко відпускають, викликаючи коливання кузова, а разом з ним і важелів. За результатами тесту комп'ютер стенда обчислює коефіцієнт загасання коливань для кожного амортизатора випробуваної осі.

Різке гальмування з "клевком" проводиться, як правило, лише при експрес-діагностиці. Стенд (рис. 5.3) складається із вмонтованих у підлогу платформ із датчиками, обчислювального пристрою й монітора. Для проведення вимірів автомобіль плавно заїжджає на платформи й різко загальмовується. При цьому кузов починає коливатися. Датчики фіксують зміна навантаження на платформи. По кількості й інтенсивності коливань обчислювальний пристрій оцінює ефективність роботи амортизаторів.

Рис 5.2. Стенд для проведення шок-тесту:

1 - важіль пристрою, що відслідковує вертикальні переміщення кузова; 2 - платформа пневматичного підйомника.

 

Рис. 5.3. Стенд для тестування способом різкого гальмування:

1 - платформи з датчиками; 2 - монітор.

 

Амплітудно-резонансний спосіб полягає у вивченні амплітуди платформи із установленим на неї колесом автомобіля (рис. 5.4). Платформі повідомляються коливання частотою близько 16 Гц. У міру їхнього загасання наступає резонанс. Чим більших значень досягає амплітуда, тим гірше амортизатор гасить коливання. Порівнюючи результати вимірів з опорними даними, стенд видає висновок про ефективність роботи амортизатора.

Таким чином, на даний момент існує достатня кількість методів і засобів діагностування підвіски для своєчасного визначення несправностей і способів їхнього усунення.

 

Рис. 5.4. Амплітудно-резонансний стенд:

1 - коливна платформа з бордюрами; 2 - монітор.

 

5.2 Регламент, довідка патентно-інформаційних досліджень

Дослідження проводяться по випусках реферативних журналів Російського агентства, по патентах і товарних знаках на глибину 17 років, що дозволяє виявити країни й фірми яка займається рішенням даних проблем, а також при використанні технічної літератури. Регламент досліджень наведений у таблиці 5.1.

Таблиця 5.1

Регламент досліджень

Найменування теми: методи й засоби діагностики підвіски

Початок проведення дослідження - грудень 1991 р.

Закінчення досліджень - квітень 2005 р.

Предмет досліджень

Мета досліджень

Країна пошуку

МПК

Ретроспек-тива

Найменування джерел інформації

Пристрій для діагностики підвіски автомобіля

Аналіз тенден-цій розвитку й досліджень технологічного рівня пристрою

РФ

G01М17

 

 

1991-2005

РЖ

ВИНИТИ

 

На підставі таблиці 5.1 складається довідка про патентно-інформаційне дослідження, представленому в таблиці 5.2.

 

Таблиця 5.2

Довідка про патентні дослідження на тему «Методи й засоби діагностики підвіски»

№ з/п

Найменування

об'єкта

Клас

МПК

Країна

заявник

Вид

охоронного

документа

Номер

охоронного

документа

Джерело інформації

Ціль створення

об'єкта

Сутність технічного

рішення

1

Спосіб визначення ефективності дії амортизатора в підвіску автомобіля

G01M17/04

Росія

Патент

2100792

РЖ ПТ №5 1994

Більш повно характеризувати готовність автомобіля до виїзду на лінію, зменшити витрати на ремонт транспортних засобів, збільшити продуктивність праці

Замірять статичне навантаження від колеса на віброплощадку, піддають колесо вібраціям, замірять амплітуду вертикальних динамічних контактних навантажень між колесом і віброплощадкою.

2

Стенд для дослідження динаміки підвіски транспортних засобів

G01M17/04

Росія

Патент

2043615

РЖ ПТ №6 1992

Визначення амплітудно-частотної характеристики підвіски

Джерело напруги постійного струму виконаний регульованим, блок регульованої затримки у вигляді фільтра нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності, джерело сигналів у вигляді регульованого по частоті генератора синусоїдальних сигналів

3

Спосіб визначення ефективності дії амортизатора в підвіску автомобіля

G01M17/04

Росія

Патент

94017981

РЖ ПТ №5 1994

Підвищення точності оцінки ефективності дії амортизатора.

У вимірі статичного навантаження від колеса на віброплощадку, у вібрації колеса в діапазоні частот, вимірі амплітуди вертикальних динамічних контактних навантажень

4

Спосіб демпфірування коливань многоопорного транспортного засобу і його система підресорювання

B60G17/04

Росія

Патент

2041080

РЖ ПТ №8 1993

Рекуперації енергії коливань корпуса.

Створення стабілізуючого моменту на крайніх опорах у момент подолання перешкоди

5

Спосіб контролю технічного стану пристроїв, що гасять, автотранспортних засобів

G01M 17/04

Росія

Патент

2284023

РЖ ПТ №4 2005

Виявлення несправностей систем підресорювання автотранспортних засобів

Монтують датчики прискорення на підресорену й непідресорену масу автотранспортного засобу

6

Стенд для випробування пружного елемента

G01M17/04

Росія

Патент

2194964

РЖ ПТ №7 2000

Може бути використане при випробуванні торсіонів

Активний і пасивний захвати оснащені підшипниковими опорами, причому підшипникові опори пасивного захвата встановлені з можливістю повороту щодо своєї поздовжньої осі, індикатор кута закручування пружного елемента виконаний у вигляді двох датчиків кутового положення

7

Пристрій для реєстрації переміщень підресорених мас транспортного засобу

G01M17/04

Росія

Патент

2174221

РЖ ПТ №7 1999

Реєстрація переміщень підресорених мас транспортних засобів із пневматичними шинами

Містить шток, що опирається на кульки, установлені в ринвах кришки й обойми, що забезпечують безсоромне переміщення штока, на одному кінці якого встановлена обойма, на іншому - наконечник із просоченим у фарбі гігроскопічним матеріалом і пишучий вузол.

8

Спосіб визначення властивостей, що демпфірують, амортизаторів з композиційних матеріалів при ударних впливах

G01M17/04

Росія

Патент

2152016

РЖ ПТ №2 1996

Одержання характеристик амортизаторів, що показують ефективність їхньої роботи при ударних впливах

Навантаження амортизатора відбувається на установці, добротність якої не менш чим на порядок більше добротності амортизатора, а випробування проводять послідовно

9

Пристрій імпульсного впливу на підвіску при випробуванні транспортного засобу із пневматичними шинами

G01M17/04

Росія

Патент

2148809

РЖ ПТ №11 1997

Випробування підвіски транспортного засобу із пневматичними шинами

Тверда смуга імпульсної нерівності виконана суцільний і встановлена у втулках з можливістю кутового переміщення між двома крайніми переміщеннями - вертикальним, з імпульсним впливом, і горизонтальним, що виключає імпульсний вплив.

10

Спосіб визначення динамічних параметрів, зокрема моменту інерції й твердості підвіски сільськогосподарського транспортно-технологічного агрегату

G01M17/04

Росія

Патент

2141633

РЖ ПТ №2 1998

Використання в сільськогосподарському й транспортному машинобудуванні

У процесі коливань вивішеного на шарнірних опорах агрегату реєструють зусилля під однією з його опор, після чого вимірюють частоти одержуваних коливань

11

Стенд для динамічних випробувань пружин стиску

G01M17/04

Росія

Патент

2138794

РЖ ПТ №11 1997

Випробування із забезпеченням заданого режиму навантаження

Задній фланець циліндра виконаний у вигляді відсічного клапана із пневматичним мембранно-пружинним виконавчим механізмом, золотник і мембрана є донною частиною поршневої камери й ресивера.

12

Пристрій для випробування гідравлічних гасителів коливань

G01M17/04

Росія

Патент

2107276

РЖ ПТ №12 1996

Розширення функціональних можливостей

Пристрій додатково містить другий датчик переміщення

13

Спосіб випробування амортизатора

G01M17/04

Росія

Патент

2096751

РЖ ПТ №8 1995

Використовується в досвідчених цехах, НДІ й КБ, пов'язаних з розробкою амортизатора

Приєднують динамометр одним кінцем до ексцентрика привода, що навантажує, возвратно поступального переміщення, а іншим до пружного стрижня

14

Стенд для випробувань елементів підвіски й вимірів параметрів руху транспортних коштів

G01M17/04

Росія

Патент

2094766

РЖ ПТ №3 1996

В іспитовій техніці

Опора встановлена нерухомо, а виконавчі механізми шарнірно з'єднані з підставою й рамною конструкцією з можливістю забезпечення динамічного збурювання останньої по шести ступенях волі

15

Спосіб випробування амортизатора

G01M17/04

Росія

Патент

95115220

РЖ ПТ №8 1995

Використовується в досвідчених цехах, НДІ й КБ, пов'язаних з розробкою амортизатора

Використовується штатний токарський верстат, у якого привод трьохкулачкового патрона використають як навантажуючого привода зворотно-поступального переміщення амортизатора

16

Установка для випробування амортизаторів транспортних засобів

G01M17/04

Росія

Патент

93056081

РЖ ПТ №12 1993

Випробування пристроїв, що амортизують, транспортних засобів.

Впливаючі уведені елементи розташовані на однаковому з наявним впливаючим елементом, відстані від центра маховика

17

Стенд для випробувань амортизатора

 

G01M17/04

Росія

Патент

2042937

РЖ ПТ №4 1994

Випробування гідравлічних амортизаторів транспортних засобів

Датчик зусилля виконаний у вигляді металевої склянки, одна частина якого зв'язана зі штоком гідроциліндра, а інша із другим вузлом кріплення амортизатора

18

Установка для випробування амортизаторів транспортних засобів

G01M17/04

Росія

Патент

2035032

РЖ ПТ №6 1993

Випробування пристроїв, що амортизують, транспортних засобів.

На корпусі маховика кривошипно-шатунного механізму виконаний отвір, а на підставі установки розміщені два чутливих елементи, оптопари, що складаються із джерела світла й фотодіода

19

Стенд для дослідження коливальних процесів транспортних засобів

G01M17/04

Росія

Патент

2026544

РЖ ПТ №12 1991

дослідження коливальних процесів транспортних засобів

Джерело напруги постійного струму виконаний регульованим

5.3. Матриця порівняльного аналізу технічних рішень за критеріями ефективності

За результатами проведених досліджень на підставі складеної таблиці 5.3 робимо побудову графіка (рис. 5.4). По осі абсцис відкладаємо роки, по яких проводилися дослідження, а по осі ординат кількість патентів по темах, що цікавлять. Будуємо таблицю, що розглядає динаміку винахідницької діяльності.

Таблиця 5.3.

Динаміка  винахідницької  діяльності

Найменування об'єкта

Кількість опублікованих винаходів і заявок по роках

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Стенд для демонтажу коліс

1

1

3

3

2

3

2

1

1

1

0

0

0

0

1

 

Рис. 5.5. Графік змін винахіднецької активності по роках

 

Як показники рівня розвитку того або іншого виду встаткування можуть служити експлуатаційні або виробничо-технологічні показники.

До групи експлуатаційних показників ставляться показники призначення, надійності, ергономіки, естетичність. До групи патентно-технологічних показників ставляться трудомісткість виготовлення, матеріалоємність, енергоємність, блочність, показник стандартизації й уніфікації.

Для оцінки технічного рівня на підставі патентно-інформаційного дослідження становимо таблицю 5.5.

Таблиця 5.4.

Рівень розвитку технічних рішень

Ціль створення об'єкта

Кількість опублікованих винаходів по роках

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Спрощення конструкції пристрою й поліпшення експлуатаційних характеристик

1

1

3

1

1

1

2

0

1

1

0

0

0

0

1

Підвищення ефективності й зручності роботи пристрою

0

1

0

2

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Розширення функціональних можливостей

0

1

1

1

1

3

1

1

0

1

0

0

0

0

0

Зниження трудомісткості

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

 

Рис. 5.5. Графік змін рівня розвитку технічних рішень

5.4 Аналіз обраних аналогів і обґрунтування прототипу

На  підставі  таблиць 5.5 і 5.6  вибираємо  два  аналоги, які  дозволяють  найбільше  успішно  вирішувати  поставлене  завдання  по  вдосконалюванню  розроблювальної  конструкції. Для  кожного  аналога  приводиться  формула  винаходу, схема, опис  і  принцип  роботи  або  дії.

Стенд для дослідження динаміки підвіски транспортних засобів № 2043615

Стенд для дослідження динаміки підвіски транспортних засобів містить опорні площадки передньої й задньої осей, регульований джерело напруги постійного струму, фільтр нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності, генератор синусоїдальних сигналів, два виконавчих механізми, кожний з яких складається з пульсатора з електрокерованим гідравлічним клапаном пропорційного типу із двома обмотками, два перетворювачі синусоїдальних коливань підвіски, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних мультивібратора, що погодить підсилювача, конденсатора, котушки індуктивності, виконаної з можливістю входження в неї стрижня, прикріпленого вертикально до днища автомобіля, детектора, вихідного резистора, елемента виділення синусоїдальних складових коливань підвіски, чотирьох перетворювачів амплітудного значення синусоїдальних коливань у напругу постійного струму, два дільники, кожний з яких виконаний у вигляді логометра із двома обмотками.

Опис винаходу

Винахід ставиться до іспитового встаткування для дослідження динамічних процесів підвіски транспортних засобів.

Найбільш близьким по технічній сутності й досягає результату, що, до пропонованого стенда є стенд для дослідження коливальних процесів транспортних засобів, що містить опорні площадки передньої й задньої осей транспортного засобу відповідно, виконавчі механізми у вигляді електродвигунів постійного струму, джерела живлення постійного струму, перетворювачі, підсилювачі, програмне пристрій, виконаний у вигляді магнітографа, блок регульованої затримки, виконаний як функціональний перетворювач.

Недоліком відомого стенда, прийнятого за прототип, є те, що він не забезпечує достатню інформативність при дослідженні динаміки підвіски.

Зазначений недолік обумовлений тим, що на відомому стенді не забезпечується дослідження впливу частоти коливань колеса при постійній амплітуді цих коливань на величину коливань підвіски. Для цього на стенді необхідно експериментально визначати амплітудно-частотну характеристику підвіски, що досить повно характеризує динаміку підвіски. Результати дослідження у вигляді амплітудно-частотної характеристики підвіски повинні бути використані для вдосконалювання підвіски. Конструктивно відомий стенд відрізняється наявністю магнітографа, електродвигунів постійного струму, причому останні мають значні динамічні погрішності при відтворенні сигналів, крім того, у відомому стенді не виробляється вимір характеристики відтворених сигналів. Внаслідок сказаного на відомому стенді неможливо визначати амплітудно-частотну характеристику підвіски, тому він має обмежену інформативність. Оперативне керування процесом дослідження підвіски транспортного засобу на відомому стенді відсутній.

В основу винаходу покладена таке завдання, що дозволить експериментально визначити динамічні властивості підвіски транспортного засобу шляхом визначення амплітудно-частотної характеристики підвіски.

Сутність винаходу полягає в тім, що в стенді для дослідження динаміки підвіски транспортних засобів, що містить опорні площадки передньої й задньої осей транспортного засобу відповідно, виконавчі механізми, джерела напруги, перетворювачі, підсилювачі, джерела сигналів, блок регульованої затримки, джерело напруги постійного струму виконаний регульованим, блок регульованої затримки виконаний у вигляді фільтра нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності, джерело сигналів виконане у вигляді регульованого по частоті генератора синусоїдальних сигналів, кожний з виконавчих механізмів стенда виконаний у вигляді пульсатора з електрокерованим гідравлічним клапаном пропорційного типу, що має дві обмотки керування, причому перші обмотки керування кожного клапана приєднані до виходу регульованого джерела напруги постійного струму, друга обмотка управління першого клапана приєднана до виходу генератора синусоїдальних сигналів, друга обмотка управління другого клапана приєднана до виходу генератора синусоїдальних сигналів за допомогою фільтра нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності, а стенд постачений двома перетворювачами коливань підвіски, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних мультивібратора, що погодить підсилювача, конденсатора, котушки індуктивності, виконаної з можливістю входження в неї стрижня, закріпленого вертикально до днища транспортного засобу, детектора, вихідного резистора, елемента виділення синусоїдальних складових коливань підвіски, перетворювача амплітудного значення синусоїдальних складових у напругу постійного струму, першою й другим дільниками, виконаними у вигляді логометрів із двома обмотками, третім і четвертим перетворювачем синусоїдальної напруги в напругу постійного струму, при цьому перша обмотка першого дільника підключена до виходу генератора синусоїдальних сигналів за допомогою третього перетворювача синусоїдальних складові напруги, друга обмотка першого дільника підключена до виходу першого перетворювача синусоїдальної напруги, перша обмотка другого дільника підключена до виходу блоку конденсаторів змінної ємності за допомогою четвертого перетворювача синусоїдальної напруги, а друга обмотка другого дільника підключена до виходу другого перетворювача синусоїдальної напруги.

Виконання джерела постійного струму регульованим дозволяє змінювати напругу, що подається в перші обмотки електрокерованого гідравлічного клапана, виконання блоку регульованої затримки у вигляді фільтра нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності спрощує стенд, виконання джерела сигналів у вигляді генератора синусоїдальних сигналів дозволяє подавати в обмотки клапанів виконавчих механізмів синусоїдальні напруги різної частоти, але різної амплітуди з метою визначення динаміки підвіски, виконання кожного з механізмів стенда у вигляді пульсатора з електрокерованим гідравлічним клапаном пропорційного типу, що має дві обмотки упраління, дозволяє подати безпосередньо або через фільтр нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності на другі обмотки клапана напруга синусоїдальної форми й одержувати синусоїдальні коливання пульсаторів, а отже, і підвіски, при цьому зберігається пропорційність між подаваною напругою на обмотки клапана й механічним коливанням підвіски, наявність двох перетворювачів коливань підвіски в електричний сигнал, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних мультивібратора, що погодить підсилювача, конденсатора, котушки індуктивності, виконаної з можливістю входження у неї стрижня, закріпленого вертикально до днища транспортного засобу, детектора, вихідного резистора, дозволяє перетворити механічні коливання підвіски в електричний сигнал безконтактним способом і з високою чутливістю, наявність елемента виділення синусоїдальних складових коливань підвіски дозволяє виділити з напруги, отриманого на вихідному резисторі, синусоїдальну складову, наявність перетворювачів синусоїдальних напруг дозволяє перетворити синусоїдальні сигнали в напругу постійного струму, рівень якого дорівнює амплітуді синусоїдальної напруги, наявність дільників дозволяє одержати сигнали, рівні відношенню двох подаваних на їхні обмотки сигналів, і тим самим зробити звіти крапок амплітудно-частотних характеристик підвіски транспортного засобу.

На рис. 5.6. зображена загальна схема пропонованого стенда; на рис. 5.6 сигнали в обмотках клапанів виконавчих механізмів; на рисунку сигнали в ланцюгах перетворювачів коливань підвіски; сигнал на виході елемента виділення синусоїдального складового коливання підвіски; сигнали, що пояснюють роботу перетворювачів амплітуди синусоїдальної напруги; на  зразковий вид амплітудно-частотної характеристики підвіски транспортного засобу.

Стенд містить опорні площадки 1 і 2 передньої й задньої осей відповідно транспортні засоби 3, регульований джерело 4 напруги постійного струму, фільтр 5 нижчих частот із блоком 6 конденсаторів змінної ємності, генератор 7 синусоїдальних сигналів, два виконавчих механізми 8 і 9, кожний з яких складається з пульсатора 10 з електрокерованим гідравлічним клапаном 11 пропорційного типу із двома обмотками 12 і 13 першого клапана й 14 і 15 другого клапана керування, причому обмотки 12 і 14 кожного клапана приєднані до виходу регульованого джерела 4 напруги, обмотка 13 першого клапана приєднана до виходу генератора 7 синусоїдальних сигналів, обмотка 15 управління другого клапана приєднана до виходу блоку 6 конденсаторів змінної ємності, два перетворювачі 16 і 17 синусоїдальних коливань підвіски, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних мультивібратора 18, що погодить підсилювача 19, конденсатора 20, котушки 21 індуктивності, виконаної з можливістю входження в неї стрижня 22, прикріпленого вертикально до днища автомобіля, детектора 23, вихідного резистора 24, елемента 25 виділення синусоїдальних складових коливань підвіски, чотири перетворювачі 26-29 амплітудного значення синусоїдальних коливань у напругу постійного струму, два дільники 30 і 31, кожний з яких виконаний у вигляді логометрів із двома обмотками 32 і 33, 34 і 35, при цьому обмотка 32 дільника 30 підключена до виходу генератора 7 за допомогою перетворювача 27, обмотка 33 дільника 30 підключена до виходу перетворювача 26, обмотка 34 дільника 31 підключена до виходу блоку 6 за допомогою перетворювача 28, обмотка 35 дільника 31 підключена до виходу перетворювача 29.

Кожний елемент 25 має конденсатор 36 і резистор 37. Кожний перетворювач амплітудного значення синусоїдальних коливань містить конденсатор 38, діод 39, резистор 40 і фільтр 41 нижчих частот.

Стенд працює в такий спосіб.

На опорні площадки 1 і 2 установлюють випробуваний транспортний засіб 3. Від джерела 4 напруги постійного струму напруга подається на обмотки 12 і 14 клапанів 13, на обмотку 13 першого клапана подається сигнал від генератора 7, на обмотку 15 управління другого клапана подається сигнал синусоїдальної форми з виходу блоку 6 конденсаторів змінної ємності, затриманий щодо першого сигналу фільтром 5 і конденсаторами блоку 6. Положення першого клапана 11 у даний сучасний момент часу визначається сумою сигналів, що подаються на його обмотки 12 і 13, положення другого клапана 11 у будь-який момент часу визначається сумою сигналів, що подаються на його обмотки 14 і 15.

Подають на обмотки 13 і 15 клапанів синусоїдальні коливання частотою, наприклад, 0,5 Гц. Після закінчення деякого часу, коли припиняються перехідні процеси, установлюється гармонійне коливання з тією же частотою, але з іншою амплітудою підвіски транспортного засобу. Стрижень 22, закріплений на днище транспортного засобу, також коливається й на виході резистора 24 формується сигнал, пропорційний цим коливанням. Відбувається це в такий спосіб. На виході мультивібратора 18 перетворювачів 16 і 17 формується періодична послідовність прямокутних імпульсів, які за допомогою підсилювача, що погодить, 19 надходять на послідовний резонансний контур, утворений конденсатором 20 і котушкою 21 індуктивності. Контур має резонансну амплітудно-частотну характеристику. Контуром із усього спектра частот вхідного на контур періодичного сигналу із прямокутними імпульсами, що має практично необмежену смугу частот, виділяється гармонійна складова із частотою, рівній резонансній частоті контуру. При зміні положення стрижня 22 змінюється індуктивність резонансного контуру, тому міняється амплітуда гармонійної складової на виході резонансного контуру. Для виділення зміни амплітуди гармонійної складової сигнал подається на детектор 23, що спочатку випрямляє його, а потім відфільтровує високочастотну складову.

Тому на резисторі 24 формується сигнал, пропорційний коливанням стрижня, цей сигнал має постійну й змінну складові. Постійна складова відокремлюється елементом 25 виділення синусоїдальних складових коливань підвіски, залишається на виході елемента 25 тільки синусоїдальна складова. При відкритому діоді 39 конденсатор 38 заряджається з малої постійної часу до значної величини. У момент часу, коли напруга на конденсаторі 38 стає більше миттєвого значення вимірюваної напруги, діод 39 закривається. Потім конденсатор 38 розряджається. Тому що постійна часу розряду значно більше, ніж заряду, то розряджається конденсатор тільки на деяку величину, що показано на фіг.5,а. Тому в сталому режимі конденсатор 38 практично заряджається до амплітуди вхідного на перетворювачі 26 і 29 амплітудного значення. Напруга на резисторі 40 являє собою синусоїдальна напруга, постійна складова якого практично дорівнює амплітуді вхідного на перетворювачі 26 і 29 напруги. Напруга, сформована на резисторах 40, згладжується фільтрами 41. Отримані напруги подаються на обмотки 33 дільника 30 і обмотки 35 дільника 31.

Аналогічно перетворювачам 26 і 29 амплітудного значення працюють перетворювача 27 і 28 амплітудного значення. Напруги, сформовані на резисторах 40, згладжуються фільтрами 41 і подаються відповідно на обмотки 32 дільника 30 і обмотки 34 дільника 31. Дільники 30 і 31 реєструють значення амплітуд синусоїдальних коливань підвіски, ділять амплітуди коливань підвіски на амплітуди подаваних коливань. Результати відраховують оператором.

Потім змінюється частота напруги генератора 7. Амплітуда ж напруги генератора зберігається постійної. Знову реєструються показання дільників 30 і 31. Виконується це 10-12 разів. По отриманим звітам дільників, що реєструють, 30 і 31 будуються амплітудно-частотні характеристики підвіски, зразковий вид однієї з них наведений на рис. 5.6.

Таким чином, на даному стенді  забезпечується визначення амплітудно-частотної характеристики підвіски, інформативність стенда зростає.

Формула винаходу

Стенд для дослідження динаміки підвіски транспортних засобів, що містить опорні площадки передньої й задньої осей транспортного засобу, виконавчі механізми, джерела напруги, перетворювачі, підсилювачі, джерела сигналів, блок регульованої затримки, що відрізняється тим, що джерело напруги постійного струму виконаний регульованим, блок регульованої затримки у вигляді фільтра нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності, джерело сигналів у вигляді регульованого по частоті генератора синусоїдальних сигналів, кожний з виконавчих механізмів стенда виконаний у вигляді пульсатора с електрокерованим гідравлічним клапаном пропорційного типу, що має дві обмотки керування, причому перші обмотки управління кожного клапана приєднані до виходу регульованого джерела напруги постійного струму, друга обмотка управління першого клапана приєднана до виходу генератора синусоїдальних сигналів, друга обмотка управління другого клапана до виходу генератора синусоїдальних сигналів за допомогою фільтра нижчих частот із блоком конденсаторів змінної ємності, а стенд постачений двома перетворювачами коливань підвіски, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних мультивібратора, що погодить підсилювача, конденсатора, котушки індуктивності, виконаної з можливістю входження в неї стрижня, прикріпленого вертикально до днища транспортного засобу, детектора, вихідного резистора, елемента виділення синусоїдальних складових коливань підвіски, перетворювача амплітудного значення синусоїдальних складових у напрузі постійного струму, першим і другим дільниками, виконаними у вигляді логометрів із двома обмотками, третім і четвертим перетворювачами синусоїдальної напруги в напругу постійного струму, при цьому перша обмотка першого дільника підключена до виходу генератора синусоїдальних сигналів за допомогою третього перетворювача синусоїдальні складові напруги, друга обмотка першого дільника до виходу першого перетворювача синусоїдальної напруги, перша обмотка другого дільника - до виходу блоку конденсатора змінної ємності за допомогою четвертого перетворювача синусоїдальної напруги, а друга обмотка другого дільника до виходу другого перетворювача синусоїдальної напруги.

Рис.5.6. Принципова схема стенду для дослідження динаміки підвіски транспортних засобів № 2043615

Стенд для випробування підвіски транспортних засобів

№ 2320971

Пристрій містить опорну плиту з наскрізними поздовжніми пазами, на якій установлений датчик реєстрації положення кузова транспортного засобу, шарнірно закріплений на ній важіль, вільний кінець якого виконаний у вигляді гребінки, що входить у пази підстави, і, що опирається на циліндричну поверхню вала, що має сегментообразний поздовжній паз і упор-обмежник для фіксації нижнього положення важеля. Важіль при відповідному положенні вала може вільно падати, проходячи через його сегментообразний паз. При установці вала у вихідне положення робоча поверхня важеля, на якій установлене колесо випробуваного автомобіля, піднімає над поверхнею опорної плити на задану висоту Н. Після повороту вала вільний кінець важеля разом з колесом випробуваного автомобіля вільно падає вниз. При цьому колесо, пройшовши відстань Н, падає на ґратчасту частину опорної плити, а важіль - на упор-обмежник. Вертикальні переміщення кузова автомобіля при цьому фіксує датчик реєстрації. Технічний результат полягає в підвищенні точності вимірів за рахунок забезпечення незмінності умов випробувань.

Опис винаходу

Винахід ставиться до області транспортного машинобудування, а саме до методів стендових випробувань елементів, що гасять, підвіски колісних машин, наприклад автомобілів.

Відомий стенд для випробування підвіски транспортного засобу, що містить пов'язаний із двигуном за допомогою привода кривошипно-шатунний механізм, який робить на підвіску зворотно-поступальний силовий вплив, оснащений маховиком який з'єднаним із двигуном. Даний стенд забезпечує проведення випробувань вібраційними навантаженнями. Недоліком даного стенда є те, що він не дозволяє якісно визначити стан елементів, що гасять, підвіски без демонтажу.

Відомий стенд для випробувань гасящих елементів, підвіски транспортного засобу, у якому порушуються коливань забезпечується шляхом створення вільних коливань підвіски методом скидання [Патент США - 3164003]. Даний стенд забезпечує проведення випробувань гасящих елементів підвіски транспортних засобів методом скидання, що досягається шляхом вільного падіння транспортного засобу після його підняття за буфер кузова над опорною поверхнею. Подібне рішення дозволяє змоделювати постійні початкові умови порушення коливань від випробування до випробування за рахунок того, що всі випробувані транспортні засоби «скидаються» з однієї й тієї ж висоти. Дана обставина, безсумнівно, дозволяє підвищити стабільність і, отже, точність випробувань.

Недоліком цього стенда є те, що при заданій фіксованій висоті підйому кузова, на жаль, опорне колесо буде підніматися на різні величини. При цьому пружні й елементи, що гасять, підвіски перебувають у крайньому (витягнутому) стані, що не відповідає реальним дорожнім умовам.

Відомий спосіб для випробування елементів, що гасять, підвіски методом скидання. Для його здійснення використається перешкода клиноподібної форми й пристрій, що реєструє, закріплене на крилі автомобіля [Копилевич Э.В., Пурник М.А., Федоров С.А. Діагностика підвіски автомобілів. -М.: Транспорт, 1974, с.40]. При проведенні випробувань автомобіль в'їжджає на перешкоду й «зіскакує» з його.

Даний спосіб, на відміну від попереднього, дозволяє більш точно змоделювати реальні дорожні умови. Колесо транспортного засобу зі свого робітника, статичного положення, коли автомобіль завантажений, а пружні й елементи, що гасять, підвіски здеформовані до робітника, статичного положення, «скидається» із заданої висоти Н. Недоліком даного способу є те, що в цьому випадку використається не чистий «скидання» транспортного засобу, як це відбувається при раптовому в'їзді в яму, а більше - менш плавний з'їзд. Дана обставина приводить до того, що на результати випробувань елементів, що гасять, підвіски будуть впливати сторонні «погрішності» - характеристики кочення колеса.

В основу пропонованого винаходу покладене технічне завдання - забезпечити збурювання вільними коливаннями кузова транспортного засобу й вплив ними на елементи, що гасять, підвіски, за допомогою «скидання» колеса транспортного засобу з висоти Н. Це дозволить наблизити результати випробування до реальних дорожніх умов.

Для рішення поставленого завдання стенд для випробування підвіски транспортного засобу постачений східчастим важелем, розташованим у підставі, виконаній у вигляді П-образної плити, на горизонтальній поверхні якого встановлений датчик реєстрації переміщень і в якому виконані наскрізні поздовжні пази для східчастих виступів важеля, при цьому один кінець важеля встановлений у шарнірах, закріплених у протилежних вертикальних стінках підстави, у яких також закріплений упор-обмежник важеля, а інший вільний кінець важеля опирається на поверхню вала, закріпленого також в вертикальних стінках підстави й що має сегментообразний поздовжній паз, причому східчасті виступи вільного кінця важеля виконані у вигляді гребінки.

Особливістю даного стенда є те, що вільні коливання в підвіску транспортного засобу виникають у результаті вільного падіння його колеса з виступаючого над опорною плитою на величину Н одного з кінців шарнірно закріпленого важеля. При цьому пружні й елементи, що гасять, підвіски транспортного засобу перебувають у своєму робітнику, статичному стані. У результаті чого від випробування до випробування створюється стабільність умов виникнення вільних коливань, що підвищує точність проведення випробувань.

Для здійснення даного ефекту стенд містить опорну плиту, у якій виконані наскрізні поздовжні пази, у них переміщаються суміжні виступи одноопорного шарнірно закріпленого важеля, інший кінець якого встановлений на циліндричну поверхню вала, що має сегментообразний поздовжній паз. На виступаючу з підстави частина одноопорного важеля встановлюється колесо транспортного засобу. При цьому величина виступаючої частини важеля від випробування до випробування залишається незмінної й становить величину Н.

Оскільки вал із сегментообразним пазом може повертатися, важіль із установленим на ньому колесом транспортного засобу вільно падає вниз, піддаючись впливу сили притягання Землі. Це наближає умови випробування до умов роботи транспортного засобу в експлуатації, тим самим спрощуючи процес діагностики елементів, що гасять, підвіски, не прибігаючи до її розбирання.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на рис. 5.7. зазначене розташування колеса транспортного засобу перед проведенням випробувань; рис. 5.7. - розташування того ж колеса після проведення випробувань.

Стенд містить опорну плиту 1, у якій виконані поздовжні пази, шарнірно закріплений на плиті важіль 2, причому суміжні виступи важеля можуть вільно переміщатися в пазах, виступаючи над поверхнею плити на величину Н, на яку опирається колесо 7 випробуваного транспортного засобу. Інший кінець 4 важелі опирається на циліндричну поверхню вала 3 із сегментообразним поздовжнім пазом. На опорній плиті також змонтований датчик реєстрації 6 і упор-обмежник 5, що обмежує крайнє нижнє положення важеля під час його падіння, що наступає при повороті вала.

Випробування проводять у такий спосіб.

Транспортний засіб установлюють колесом 7 на виступаючу над опорною плитою 1 частина шарнірно закріпленого важеля 2 таким чином, щоб пляма контакту колеса перебувало в габариті прямокутної проекції виступаючої частини важеля. Випробовуваний об'єкт закріплюють на опорній плиті, далі відбувається поворот циліндричного вала 3 із сегментообразним пазом. Тому що вільний кінець 4 шарнірно закріплені важелі опирається на циліндричну поверхню вала, то при повороті останнього наступає момент, що коли опирається кінець важеля губить точку опори й переміщається через сегментообразний поздовжній паз. У результаті цього відбувається вільне падіння виступаючої над опорною поверхнею плити частини важеля й установленого на ній колеса автомобіля, що завершується в той момент, коли колесо стосується опорної поверхні плити. У результаті інертності руху кузова транспортного засобу й пружних властивостей підвіски автомобіль починає робити вільні коливання, що загасають (обмежувані) за допомогою елементів, що гасять, підвіски, ці коливання фіксуються датчиком реєстрації 6. Важіль продовжує вільно падати доти, поки не стикнеться з упором-обмежником 5.

Транспортний засіб «випробовує» саме себе, тому що пропонований стенд не вимагає для своєї роботи якого-небудь приводного двигуна й гальмових пристроїв, за винятком механізму повороту циліндричного вала із сегментообразним поздовжнім пазом.

Винахід відноситься до області випробувань і доведення колісних транспортних засобів. Даний стенд може бути використаний на заводах, що робить автомобілі, а також у сфері сервісу й ремонту названої техніки, заміняючи експлуатаційні випробування, скорочуючи строки й витрати з ремонту й освоєнню нової техніки.

Формула винаходу

Стенд для випробування підвіски транспортного засобу, переважно колісного, утримуюча підстава для установки випробуваного засобу, датчик реєстрації переміщень при його випробуванні, що відрізняється тим, що стенд постачений східчастим важелем, розташованим у підставі, виконаній у вигляді П-образної плити, на горизонтальній поверхні якого встановлений датчик реєстрації переміщень і в якому виконані наскрізні поздовжні пази для східчастих виступів важеля, при цьому один кінець важеля встановлений у шарнірах, закріплених у протилежних вертикальних стінках підстави, в яких також закріплений упор-обмежник важеля, а інший, вільний кінець важеля опирається на поверхню вала, закріпленого також у вертикальних стінках підстави й що має сегментообразний поздовжній паз, причому східчасті виступи вільного кінця важеля виконані у вигляді гребінки.

Рис. 5.7 Схема робочого положення стенда

Рис. 5.8. Схема не робочого положення стенда

 

 

5.5. Розробка функціонально-фізичної схеми технічної пропозиції

Функціонально-фізична схема пристрою для діагностування підвіски автомобілів представлена на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Функціонально-фізична схема пристрою для діагностування підвіски:

1 - джерело живлення; 2 - електродвигун; 3 - муфта фланцева; 4 - редуктор; 5 - муфта фланцева; 6 - перетворювач обертового руху у зворотно-поступальний рух (передача ексцентрик - роликовий штовхач) 7 - площадка для колеса автомобіля; Пее - потік електричної енергії; Пев - потік обертальної кінетичної енергії; Пв-ев - потік зворотно-поступальної кінетичної енергії.

Опис технічної пропозиції

Пристрій для діагностування підвіски автомобіля складається з:

Робота установки полягає в наступному.

На опорну площадку встановлюють колесо діагностуємого автомобіля. Електродвигун через фланцеву муфту передає крутний момент в одноступінчастий редуктор. У редукторі по засобах зубчастої циліндричної передачі відбувається збільшення крутного моменту. Далі через другу фланцеву муфту крутний момент передається на ексцентрика, що жорстко за допомогою призматичної шпонки закріплений на валу. Обертаючись, ексцентрик надає руху роликовий штовхач. Ролик через вилку, трубу передає зворотно-поступальний рух площадці, на яку встановлене колесо автомобіля. Для напрямку руху служить втулка, що жорстко кріпиться до збірного каркаса. Для зменшення тертя у втулці зроблений наскрізний отвір для змазування тертьових поверхонь.

Колесо автомобіля робить вертикальні коливання з певною постійною частотою, що дає можливість проводити діагностику підвіски.

5.6. Розрахунки, що підтверджують працездатність і надійність конструкції

При розрахунку задаємося обмеженням, що максимальна маса легкового автомобіля для проведення діагностики на стенді М=2400 кг. Уважаємо, що маса автомобіля рівномірно розподіляється по всіх колесах. Отже, маса автомобіля, що доводиться на одне колесо mа=600 кг

Приймаємо масу площадки, штовхача, ролика, складальних частин mп=5 кг. Тоді сумарна сила, що діє на ексцентрика в крапці контакту ролика й ексцентрика:

Зводимо дію сил в один центр мас, що збігається з геометричним центром ексцентрика. Масою ексцентрика зневажаємо, тому що його маса непорівнянна мала в порівнянні із сумарною масою автомобіля й площадки. Виходячи з технічних характеристик аналогічних стендів, у яких хід площадки варіюється від 20 мм до 80 мм, приймаємо хід площадки розроблювального стенда 30 мм. Отже ексцентриситет повинен становити 15 мм. Розрахункову схему представляємо на рис.5.10.

Рис. 5.10. Схема обертання ексцентрика

Для того щоб ексцентрик із крайнього нижнього положення (позиція 1) перейшов у крайнє верхнє положення (позиція 2) необхідно зробити роботу з підйому центра мас на висоту h.

Втратами на тертя зневажаємо через їхню незначність.

Робота обертового руху дорівнює:

,

де I – момент інерції ексцентрика щодо осі обертання, кг*м2

 - кутова швидкість обертання, Гц

де Io – момент інерції ексцентрика щодо геометричного центра, кг*м2

z - ексцентриситет, м

За законом збереження енергії А12. Отже

Виходячи з технічних характеристик аналогічних стендів, приймаємо

,

Потужність обертання вала, на якому жорстко закріплений ексцентрик, дорівнює:

де Т- момент обертання, Н*м

Коефіцієнт корисної дії привода

де -  - ККД підшипників

 - ККД муфти

 - ККД зубчастої передачі

Розрахункова потужність електродвигуна

На підставі середніх значень передаточних чисел, що рекомендують, приймаємо передаточне число одноступінчастого циліндричного редуктора u=4

Розрахункова частота обертання вала електродвигуна

По каталозі вибираємо електродвигун з умови:

Даній умові задовольняє тип електродвигуна 4А90LВ8В3 з базовими характеристиками: Р=1,1 квт, n=705 хв-1

Проведемо розрахунок діаметра вала, на якому закріплений ексцентрик (рис.5.11).

Рис. 5.11. Схема дії сили, що навантажує вал

 

Сила F, що діє на вал, створює згинальний момент

де а - відстань від підшипника до крапки дії сили, приймається виходячи з конструктивних міркувань.

Далі обчислюємо еквівалентні згинальні моменти

де =0,43 для нереверсивної передачі

Визначаємо розрахунковий діаметр вала

де -

 відповідає сталі вуглецевої якісної сталь 45

Приймаємо d=45 мм

Проведемо розрахунок діаметра вала, на якому закріплений ролик штовхача (рис.5.12)

Рис. 5.12. Схема дії сили, що навантажує вал

Сила F, що діє на вал, створює згинальний момент

де b - відстань від підшипника до крапки дії сили, приймається виходячи з конструктивних міркувань.

Далі обчислюємо еквівалентні згинальні моменти

де =0,43 для нереверсивної передачі

Визначаємо розрахунковий діаметр вала

де -

 відповідає сталі легованої 45Х

Приймаємо d=25 мм

5.7. Висновок

У ході виконання курсової роботи були проведені дослідження рівня розвитку об'єкта технологічного встаткування й аналіз тенденцій розвитку. За результатами дослідження й аналізу обрані й обґрунтовані два прототипи. Також розроблене відмінне від аналогів пристрій для діагностування підвіски, основною відмінністю якого є зміна обертового руху у возвратно поступальне за допомогою передачі ексцентрик - роликовий штовхач.

Розроблений пристрій володіє й перевагами: низька потужність електродвигуна, незначні габарити, у порівнянні з аналогічними пристроями.

У ході курсової роботи був розрахований електродвигун, характеристики якого Р=1,1 квт, n=705 хв-1, були проведені міцністні розрахунки валів виходячи з яких були підібрані їхні діаметри, підібрані зі стандартних значень муфти й редуктор.

Розроблений пристрій може застосовуватися в автосервісі для діагностування підвіски легкових автомобілів. Пристрій монтується в підлогу й електродвигун підключається до джерела живлення (3х400У, 50Гц, 16А). При використанні пристрою необхідно дотримувати правила по експлуатації й міри техніки безпеки.

5.8 Розрахунок економічної ефективності конструкторської розробки

Конструкція знімача та надійна, його можна виготовити в умовах  в умовах СТО. Ціна деталей, які використовуються становить 80,0 грн.. Дані розрахунків виконано в табличному вигляді (див. табл. 5.8).

Таблиця 5.8

Таблиця зведених витрат для виготовлення витратоміра

№п/п

Показник

Кошторис

 

Вартість деталей

  • Прут d=50мм, l=500-5шт
  • Лист металу 500х500 (товщина 5мм, Сталь 40Х) -4шт
  • Заготовка d=60, l=50мм (Сталь 40Х)
  • Квадрат 30х30 3м

               60х60 3м

 -     Дроти 10 м

    -    Заготовки 6шт

    -    Інші деталі

 РАЗОМ:

 

15,0х5=75,0 грн

50,0х4 =200,0грн

35,0х3=105,0 грн

40,0х3=120,0 грн

8,0х10=80,0 грн

 

40,0х6=240,0 грн

1500,0

1320,0 грн

 

Роботи з виготовлення деталей знімача

  • Слюсарні 44,2 люд./год. (вартість 1 люд./год – 6,5 грн)
  • Зварювальні 12 люд./год (вартість 1 люд./год – 7,0 грн)
  • премії, доплати, начислення (30%)
  • відрахування на соціальні заходи (38%)

РАЗОМ:

 

287,3 грн

84,0 грн

111,4 грн

 

141,1 грн

623,8 грн.

 

Загальні витрати:

2943,8 грн

 

 

 




Комментарий:

Конструктивний розділ повний, все є (креслення, записка, додатки)


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы