Стенд для форсированных испытаний на ресурс тягово-сцепного устройства автомобиля

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для проведения форсированных испытаний тягово-сцепного устройства автомобиля на ресурс. Стенд для форсированных испытаний на ресурс тягово-сцепного устройства автомобиля содержит неподвижную испытательную раму, подвижную испытательную раму, корпус тягово-сцепного устройства автомобиля, резиновый буфер тягово-сцепного устройства автомобиля, крюк тягово-сцепного устройства автомобиля, крюк тягово-сцепного устройства прицепа, корпус тягово-сцепного устройства прицепа, соленоид электромагнита, тягу, устройство управления, источник питания, пять датчиков износа, сумматор, устройство сравнения, задатчик уставки, регистрирующий прибор, вибратор и источник регулируемой температуры, соединенные соответствующим образом между собой. Изобретение позволяет ускорить процесс испытаний и расширить функциональные возможности испытаний. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для проведения форсированных испытаний тягово-сцепного устройства автомобиля на ресурс.

В качестве аналога изобретения может быть рассмотрен стенд для ресурсных испытаний оборудования подвижного состава при продольных соударениях [1]. В этом аналогичном устройстве, состоящем из двух испытательных рам с ходовыми частями, пружинными поглощающими аппаратами и сцепками в соединенном состоянии, взаимодействующими с пружинным поглощающим аппаратом через клин тягового хомута и упорную плиту. На конце одной из рам вдоль оси горизонтально установлены пневмоцилиндры, а на смежном конце другой - жестко закреплены упоры. В пространство между рамами и сцепками каждой из рам установлены ограничители их взаимного сближения. Управление подачей сжатого воздуха от магистрали осуществляется распределителем и двумя конечными выключателями через щит управления. Недостатками аналога [1] являются большая продолжительность испытаний и отсутствие учета различных эксплуатационных факторов воздействия на испытываемое оборудование.

Прототипом изобретения является стенд для испытаний на ресурс тягово-сцепного устройства автомобиля, состоящего из крюка, корпуса, крышки, резинового буфера, гайки и колпака [2]. Резиновый буфер, установленный в опорных шайбах на стержне в корпусе устройства, позволяет смягчать удары и толчки, возникающие при эксплуатации. Крюк запирается защелкой, которая удерживается в открытом и закрытом положениях стопором, установленным на оси между щеками защелки. Основными неисправностями тягово-сцепного устройства являются появление осевого зазора в крюке, усадка резинового буфера, механические разрушения узлов и деталей тягово-сцепного устройства.

Цель изобретения - проведение форсированных испытаний тягово-сцепного устройства на ресурс, сокращение времени на испытание, расширение функциональных возможностей испытаний.

Техническим результатом, который может быть достигнут при использовании изобретения, является сокращение времени на испытание, расширение функциональных возможностей испытаний за счет использования различных факторов форсировки, позволяющих учитывать дорожные условия эксплуатации испытываемого оборудования.

На чертеже представлена схема стенда для форсированных испытаний на ресурс тягово-сцепного устройства автомобиля.

Стенд содержит корпус 1 тягово-сцепного устройства автомобиля, резиновый буфер 2 тягово-сцепного устройства автомобиля, крюк 3 тягово-сцепного устройства автомобиля, крюк 4 тягово-сцепного устройства прицепа, корпус 5 тягово-сцепного устройства прицепа, неподвижную испытательную раму 6, подвижную испытательную раму 7, соленоид электромагнита 8, тягу 9, устройство управления 10, источник питания 11, пять датчиков износа 12...16, сумматор 17, устройство сравнения 18, задатчик уставки 19, регистрирующий прибор 20, вибратор 21, источник регулируемой температуры 22.

Крюк 3 тягово-сцепного устройства автомобиля с одной стороны через резиновый буфер 2 тягово-сцепного устройства автомобиля закреплен на корпусе 1 тягово-сцепного устройства автомобиля, который устанавливается на неподвижной испытательной раме 6, с другой стороны подвижным контактом соединен с крюком 4 тягово-сцепного устройства прицепа, который с другой стороны закрепляется в корпусе 5 тягово-сцепного устройства прицепа, который устанавливается на подвижной испытательной раме 7. На неподвижной испытательной раме 6 вдоль оси горизонтально установлен соленоид электромагнита 8, якорь которого через тягу 9 связан с подвижной испытательной рамой 7. Выход источника питания 11 соединен с первым входом устройства управления 10, первый выход которого подключен к обмотке соленоида электромагнита 8, второй выход соединен со входом вибратора 21, третий выход соединен со входом источника регулируемой температуры 22. Выход датчика износа 12, установленного на корпусе 1 тягово-сцепного устройства автомобиля, соединен с первым входом сумматора 17. Выход датчика износа 13, установленного на резиновом буфере 2 тягово-сцепного устройства автомобиля, соединен со вторым входом сумматора 17. Выход датчика износа 14, установленного на крюке 3 тягово-сцепного устройства автомобиля, соединен с третьим входом сумматора 17. Выход датчика износа 15, установленного на крюке 4 тягово-сцепного устройства прицепа, соединен с четвертым входом сумматора 17. Выход датчика износа 16, установленного на корпусе 5 тягово-сцепного устройства прицепа, соединен с пятым входом сумматора 17, выход которого соединен с первым входом устройства сравнения 18. Выход задатчика уставки 19 соединен со вторым входом устройства сравнения 18, выход которого параллельно соединен со вторым входом устройства управления 10 и со входом регистрирующего прибора 20. Вибратор 21 устанавливается с непосредственным контактом с корпусом 1 тягово-сцепного устройства автомобиля, с резиновым буфером 2 тягово-сцепного устройства автомобиля, с крюком 3 тягово-сцепного устройства автомобиля, с крюком 4 тягово-сцепного устройства прицепа, с корпусом 5 тягово-сцепного устройства прицепа. Источник регулируемой температуры 22 устанавливается в непосредственной близости, без контакта, от корпуса 1 тягово-сцепного устройства автомобиля, от резинового буфера 2 тягово-сцепного устройства автомобиля, от крюка 3 тягово-сцепного устройства автомобиля, от крюка 4 тягово-сцепного устройства прицепа, от корпуса 5 тягово-сцепного устройства прицепа.

Датчики износа 12...16 измеряют вибрацию, по которой судят об остаточной деформации деталей, о состояние соприкасающихся поверхностей, параметрах механических повреждений, моментах затяжки сопряженных деталей тягово-сцепных устройств. В качестве датчиков износа используются тензорезисторы. Подвижность испытательной рамы 7 обеспечивается ее установкой на подшипники, перемещающиеся по направляющим. Возврат подвижной испытательной рамы 7 в исходное состояние после снятия действия электромагнита соленоида обеспечивается пружиной противодействия (на схеме не показанной). В качестве источника регулируемой температуры 22 в зависимости от требуемой температуры используется трубчатый электрический нагреватель или холодильная камера. В качестве регистрирующего прибора 20 можно использовать электрическую лампу накаливания или измерительную головку электромагнитного действия.

Стенд работает следующим образом.

Напряжение от источника питания 11 подается на устройство управления 10, которое включает в работу вибратор 21 и источник регулируемой температуры 22, а также формирует импульсы питания для соленоида электромагнита 8 с максимальной частотой следования f=4 Гц и скважностью λ=1/2. Максимальная частота данных импульсов ограничивается инертностью пружины противодействия. С приходом импульса питания на соленоид электромагнита 8 втягивается якорь электромагнита и связанная с ним через тягу 9 подвижная испытательная рама 7 перемещается в сторону неподвижной испытательной рамы 6, в результате тягово-сцепные устройства автомобиля и прицепа испытывают взаимные соударения с ударным ускорением а_уд. Также на тягово-сцепные устройства автомобиля и прицепа воздействуют вибрация в_в, создаваемая вибратором 21, и температура Т, создаваемая источником регулируемой температуры 22.

План проведения форсированных испытаний представлен в таблице.

В общем случае характеристика состояния тягово-сцепных устройств У_т-с.у. определяется по формуле У_т-с.у.(а_уд, в_в, Т) = А•а_уд + В•в_в + С•Т, где А - коэффициент регрессии ударных ускорений; В - коэффициент регрессии вибрации; С - коэффициент регрессии температуры.

Сравнение полученных при различных испытаниях коэффициентов регрессии позволяет судить о степени воздействия различных факторов форсировки на испытываемый объект. Проводимые по плану таблицы испытания могут быть прекращены, во-первых, в случае визуального обнаружения поломок и деформаций узлов крепления, во-вторых, по истечению времени, отведенного на испытания по плану испытаний, в-третьих, в случае превышения суммарного износа контролируемых деталей, определяемого сумматором 17, величины уставки, определяемой задатчиком уставки 19. Сравнение сигнала с сумматора 17 и задатчика уставки 19 производится устройством сравнения 18, формирующим сигнал в устройство управления 10, по которому оно прекращает испытание, в случае превышение сигналом с сумматора 17 уровня сигнала с задатчика 19.

Предлагаемый стенд позволяет сократить время на испытание, расширить функциональные возможности испытаний за счет использования различных факторов форсировки, позволяющих учитывать дорожные условия эксплуатации испытываемого оборудования.

Литература 1. Соколов М.М., Блохин Е.П., Манашкин Л.А., Бороненко Ю.П., Кравченко Ю. П. , Бубнов В.М., Кельрих М.Б., Котюк А.П. Стенд для ресурсных испытаний оборудования подвижного состава при продольных соударениях. Авт. свид. СССР 1404868, кл. G 01 М 17/00, 1988.

2. Карагодин В.И., Шестопалов С.К. Устройство и техническое обслуживание грузовых автомобилей: Учеб. пособие для водителей-3-е., стер. - М.: Транспорт, 1999.

3. Яценко Н.Н. Колебания, прочность и форсированные испытания грузовых автомобилей. - М.: Машиностроение, 1972.

Формула изобретения

Стенд для форсированных испытаний на ресурс тягово-сцепного устройства автомобиля, содержащий неподвижную испытательную раму, подвижную испытательную раму, отличающийся тем, что в него дополнительно введены корпус тягово-сцепного устройства автомобиля, резиновый буфер тягово-сцепного устройства автомобиля, крюк тягово-сцепного устройства автомобиля, крюк тягово-сцепного устройства прицепа, корпус тягово-сцепного устройства прицепа, соленоид электромагнита, тяга, устройство управления, источник питания, пять датчиков износа, сумматор, устройство сравнения, задатчик уставки, регистрирующий прибор, вибратор, источник регулируемой температуры, в качестве датчиков износа используются тензорезисторы, подвижность подвижной испытательной рамы обеспечивается ее установкой на подшипники, перемещающиеся по направляющим, возврат подвижной испытательной рамы в исходное состояние, после снятия действия электромагнита соленоида обеспечивается пружиной противодействия, в качестве источника регулируемой температуры в зависимости от требуемой температуры используются трубчатый электрический нагреватель или холодильная камера, в качестве регистрирующего прибора используется электрическая лампа накаливания или измерительная головка электромагнитного действия, крюк тягово-сцепного устройства автомобиля с одной стороны через резиновый буфер тягово-сцепного устройства автомобиля закреплен на корпусе тягово-сцепного устройства автомобиля, который устанавливается на неподвижной испытательной раме, с другой стороны подвижным контактом соединен с крюком тягово-сцепного устройства прицепа, который с другой стороны закрепляется в корпусе тягово-сцепного устройства прицепа, который устанавливается на подвижной испытательной раме, на неподвижной испытательной раме вдоль оси горизонтально установлен соленоид электромагнита, якорь которого через тягу связан с подвижной испытательной рамой, выход источника питания соединен с первым входом устройства управления, первый выход которого подключен к обмотке соленоида электромагнита, второй выход соединен со входом вибратора, третий выход соединен со входом источника регулируемой температуры, выход датчика износа, установленного на корпусе тягово-сцепного устройства автомобиля, соединен с первым входом сумматора, выход датчика износа, установленного на резиновом буфере тягово-сцепного устройства автомобиля, соединен со вторым входом сумматора, выход датчика износа, установленного на крюке тягово-сцепного устройства автомобиля, соединен с третьим входом сумматора, выход датчика износа, установленного на крюке тягово-сцепного устройства прицепа, соединен с четвертым входом сумматора, выход датчика износа, установленного на корпусе тягово-сцепного устройства прицепа, соединен с пятым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом устройства сравнения, выход задатчика уставки соединен со вторым входом устройства сравнения, выход которого параллельно соединен со вторым входом устройства управления и входом регистрирующего прибора, вибратор устанавливается с непосредственным контактом с корпусом тягово-сцепного устройства автомобиля, с резиновым буфером тягово-сцепного устройства автомобиля, с крюком тягово-сцепного устройства автомобиля, с крюком тягово-сцепного устройства прицепа, с корпусом тягово-сцепного устройства прицепа, источник регулируемой температуры устанавливается в непосредственной близости, без контакта, от корпуса тягово-сцепного устройства автомобиля, от резинового буфера тягово-сцепного устройства автомобиля, от крюка тягово-сцепного устройства автомобиля, от крюка тягово-сцепного устройства прицепа, от корпуса тягово-сцепного устройства прицепа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2