Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля



Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля
Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля
Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля
Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля
Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля

 


Владельцы патента RU 2556814:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники, к диагностированию автомобилей. Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля достигается за счет использования двух вибродатчиков. Первый вибродатчик фиксирует вибрации, возникающие непосредственно в диагностируемом сопряжении головки шарового шарнира и полимерного вкладыша. Второй вибродатчик, установленный на рычаге подвески сопряженным с диагностируемым шаровым шарниром на расстоянии 10-15 см от первого вибродатчика, фиксирует вибрации в рычаге подвески. Их сравнительный анализ позволяет более точно выявить гармоники и частотные составляющие сигналов, характерные для зазора в сопряжении шарового шарнира. Достигается упрощение процесса диагностирования шаровых шарниров автомобилей, а также получение информации при диагностировании, позволяющей судить о величине зазора в шаровом шарнире и о его остаточном ресурсе. 4 ил.

 

Способ диагностирования относится к области измерительной техники, к диагностированию автомобилей, в частности к определению зазора в шаровых шарнирах.

Известен способ диагностирования роторных, подшипниковых и редукторных узлов, основанный на преобразовании вибраций, возникающих при вращении узла, в электрические сигналы, которые в свою очередь преобразуют в спектры амплитудных составляющих, распределенных по частотным зонам (см. патент РФ №2284021, МПК G01M 7/02, G01M 13/00, опубл. 04.11.2004). Недостатком такого способа является невозможность его использования для диагностирования шаровых шарниров.

Известно устройство для контроля и диагностирования состояния подшипника качения. Измерительный преобразователь сигнала выполнен в виде гидрофона, размещенного вне корпуса контролируемого объекта, включающего подшипник, и соединен с корпусом подшипника акустическим зондом, один конец которого соединен с масляной полостью подшипника в непосредственной близости от него, а другой - с гидрофоном, акустический зонд выполнен в виде эластичной трубки с шероховатой внутренней поверхностью (см. патент РФ №.21.15907, МПК F16C 1/00, опубл. 10.07.1998 г.). Недостатком такого способа является невозможность его использования для диагностирования шаровых шарниров.

Известно также устройство диагностики состояния ступичного подшипника, содержащее канал измерения электрического диагностического параметра и канал измерения вибрационного диагностического параметра, включающий в себя последовательно соединенные вибропреобразователь и блок преобразования вибрационного сигнала, отличающееся тем, что диагностическое решение о состоянии подшипника определяется блоком, который собирает и подготавливает диагностическую информацию, которую передает на заранее обученную искусственную нейронную сеть, используемую для принятия решения о техническом состоянии ступичного подшипника (см. патент РФ №133300, МПК G01M 13/04, G01M 17/04, опубл. 23.04.2013).

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению можно отнести универсальный шаровой шарнир Недикова “УШШН-2”. Универсальный шаровой шарнир Недикова “УШШН-2” содержит монолитный корпус, выполненный с гнездом под головку пальца, палец с шаровой головкой, установленный в гнезде корпуса, и полимерный вкладыш, установленный между ними. Вкладыш, выполненный в форме усеченной полусферы, содержит в своей внутренней части электропроводящий участок, а с наружной - выступы, размещенные в выточках гнезда корпуса и фиксирующие его от проворота в корпусе. Сегменты расположены с противоположных сторон головки шарового пальца, а электропроводящий участок вкладыша соединен с сигнальным устройством на приборном щитке автомобиля. Это позволяет получать сигнализацию о выработке и снижение коэффициента трения в паре (головка пальца - вкладыш), а также отсутствие проворота вкладыша (см. патент РФ №2264564, МПК F16C 11/06, опубл. 25.06.2003).

Недостатком такого способа диагностирования технического состояния шарового шарнира является необходимость внесения изменений в конструкцию существующих шаровых шарниров, невозможность получения численных значений, характеризующих техническое состояние шарового шарнира, и, соответственно, невозможность прогнозирования остаточного ресурса шарового шарнира.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение процесса диагностирования шаровых шарниров автомобилей, а также получение информации при диагностировании, позволяющей судить о величине зазора в шаровом шарнире и о его остаточном ресурсе.

Для решения данной задачи в предлагаемом способе диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля, согласно изобретению в подвеску автомобиля устанавливают два вибродатчика, один из них устанавливают в непосредственном контакте с измерительным узлом - сопряжение головка шарового пальца - полимерный вкладыш через корпус шарового шарнира, второй вибродатчик устанавливают на рычаге подвески сопряженным с диагностируемым шаровым шарниром на расстоянии 10-15 см от первого вибродатчика.

Технический результат - за счет использования двух вибродатчиков, аналого-цифрового преобразователя и специализированного программного обеспечения получаем упрощение процесса диагностирования шаровых шарниров автомобилей, а также получение информации при диагностировании, позволяющей судить о величине зазора в шаровом шарнире и о его остаточном ресурсе.

Для крепления датчиков используются мощные и компактные неодимовые магниты. Сигнал от вибродатчиков проходит на аналого-цифровой преобразователь, где оцифровывается и с помощью специализированного программного обеспечения анализируется и представляется в виде графиков изменения величины виброускорений, представленной в милливольтах, от времени проведения диагностического воздействия. Далее производится преобразование временных характеристик сигнала в частотные (преобразование Фурье). Полученные данные сравниваются с данными, полученными при диагностировании экспериментальных шаровых шарниров с различной степенью износа с заведомо известными зазорами (измеренными предварительно механическим способом) на специализированном испытательном стенде.

Способ осуществляется следующим образом. Первый вибродатчик фиксирует вибрации, возникающие непосредственно в диагностируемом сопряжении шарового шарнира, второй вибродатчик фиксирует вибрации в рычаге подвески. Их сравнительный анализ позволяет более точно выявить гармоники и частотные составляющие сигналов, характерные для зазора в сопряжении шарового шарнира (фиг.1-4).

Сущность диагностирования поясняется амплитудно-частотными характеристиками для испытательных образцов с заведомо известными величинами осевого зазора, приведенными на рисунках, где на фиг.1 приведены примеры амплитудно-частотных характеристик испытательного образца с величиной осевого зазора 0,1 мм. На фиг.2 - для испытательного образца с величиной осевого зазора 0,2 мм. На фиг.3 - для испытательного образца с величиной осевого зазора 0,3 мм. На фиг.4 - для испытательного образца с величиной осевого зазора 0,9 мм. На фиг.1-4 пункт а) включает амплитудно-частотные характеристики для датчика, установленного на рычаге подвески, и фиксирует вибрации, возникающие в рычаге подвески, пункт б) включает амплитудно-частотные характеристики для датчика, установленного на испытательном образце, и фиксирует вибрации, возникающие в исследуемом сопряжении.

Для проведения экспериментов были использованы 30 испытательных образцов. 10 из них новые без эксплуатации на автомобилях с величиной осевого зазора от 0,05 до 0,2 мм, 10 - со средней степенью износа, снятые с автомобилей с величиной осевого зазора от 0,2 до 0,7 мм, и 10 - с высокой степенью износа, снятые с автомобилей и выработавшие свой ресурс, с величиной осевого зазора от 0,7 до 1,2 мм.

Аналитическим методом была определена полоса частот, характеризующих осевой зазор в испытательных образцах (фиг.1-4, п. б). Исследуемая полоса частот находится на участке 270-320 Гц.

Сравнение этой полосы частот для датчика испытательного образца с полосой частот для датчика рычага (фиг.1-4, п. а) подтверждает, что всплески на этой полосе частот характеризуют вибрации только для испытательных образцов, т.к. всплесков для рычага на этой полосе частот не наблюдается.

Анализируя полученные всплески на полосе частот 270-320 Гц от вибродатчиков, установленных на испытательных образцах, получаем зависимости величины всплесков на выделенной полосе частот от величины осевого зазора испытательных образцов. Данные представлены в таблице 1.

Таким образом, предлагаемый способ измерения осевого зазора в шаровом шарнире позволяет с высокой точностью диагностировать состояние шаровых шарниров подвески автомобилей.

Способ диагностирования зазора в шаровом шарнире автомобиля, отличающийся тем, что в подвеску автомобиля устанавливают два вибродатчика, один из них устанавливают в непосредственном контакте с измерительным узлом - сопряжение головка шарового пальца - полимерный вкладыш через корпус шарового шарнира, второй вибродатчик устанавливают на рычаге подвески сопряженным с диагностируемым шаровым шарниром на расстоянии 10-15 см от первого вибродатчика.



 

Похожие патенты:

Предложенное изобретение используется для оценки динамических погрешностей микромеханических и других малогабаритных инерциальных систем. Заявленный стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне, содержащий раскачивающуюся в двух плоскостях платформу, установленную на крестообразном подвесе, два двигателя с редукторами, кривошипно-кулисные механизмы, преобразующие вращательное движение двигателей в колебания платформы, и трехстепенной подшипник качения.

Изобретения относятся к экспериментально-измерительной технике и могут быть использованы для исследования спектральных колебательных характеристик стержней, пластин и прочих конструктивных элементов РЭС различного сечения.

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний изделий. .

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания изделий на вибропрочность и виброустойчивость. .

Изобретение относится к области вибрационной техники и предназначено для испытаний изделий на воздействие пространственных колебаний. .

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для создания стендов и устройств для исследования успокоителей (антивибраторов и демпферов) колебаний валов.

Изобретение относится к испытательным триботехническим стендам, с помощью которых осуществляются исследования триботехнических характеристик и износостойкости подвижных механических сопряжений.

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к способам воспроизведения трехкомпонентных вибраций. .

Изобретение относится к области испытаний конструкций на вибрацию, конкретно к конструкции многонаправленных испытательных вибростендов. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания узлов автомобилей, и может быть использовано при испытании шаровых опор подвески легковых автомобилей.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для исследования динамических процессов в тяговом приводе. Стенд для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей содержит дизель-генераторную установку с преобразователем частоты, электродвигатель, вал якоря которого фрикционно связан с валом, несущим маховик, имитирующим массу поезда, посредством колесной пары с колесами различных диаметров, электрическую нагрузочную машину, вал якоря которой связан с валом, несущим маховик.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. Способ заключается в том, что определяют по величинам среднего расхода топлива двигателя и реализуемой средней скорости движения коэффициент суммарного сопротивления движению Ψj.

Изобретение может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего сгорания транспортных средств. Транспортное средство содержит топливную систему (31), имеющую топливный бак (32) и бачок (30), диагностический модуль, имеющий контрольное отверстие (56), датчик (54) давления, клапан-распределитель (58), насос (52) и контроллер.

Группа изобретений относится к области диагностики, в частности к вибродиагностике, и может быть использована для выявления наличия дефектов в узлах и агрегатах автомобиля.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к стендам для диагностирования тормозов транспортных средств. Стенд содержит две подвижные в продольном направлении опоры с горизонтальной контактной поверхностью для установки колес испытываемой оси, раздельный привод подвижных опор посредством стальных канатов, наматываемых на тяговые барабаны, расположенные на одном приводном валу, вращающемся в установочных подшипниках посредством двигателя и вариатора, шариковые направляющие для перемещения подвижных опор в продольном направлении.

Изобретение относится к области диагностики дефектов технических систем. Устройство содержит, по меньшей мере, один датчик шума.

Изобретение относится к испытанию машин, в частности к устройствам для экспериментального исследования процесса слива масла из картерных полостей машин. На одной из боковых граней корпуса канистры выполнено окно в виде прямоугольника.

Изобретение относится к области контроля транспортных средств. Устройство обнаружения ускорения содержит блок (20) устранения компонента вибрации для устранения компонента вибрации кузова транспортного средства, содержащегося в сигнале (Gsen-f) датчика ускорения (G), прошедшем через фильтр (13), при переходе из остановленного состояния в состояние движения, и блок (21) коррекции нулевой точки для коррекции положения нулевой точки сигнала (Gsen-f) G-датчика, прошедшего через фильтр (13), с использованием значения коррекции (Gd) на основе сигнала (Gsen-r) G-датчика, в котором устранен компонент вибрации транспортного средства.

Изобретение относится к методам испытаний, в частности к методам неразрушающего контроля. Способ состоит в том, что выполняют контроль изделия (или группы однотипных изделий) имеющимися (штатными) средствами неразрушающего контроля.

Стенд содержит раму (1) с установленным на ней с помощью плоских наклонных рессор (4, 5) желобом (2) с закрепленными на его нижней поверхности ребрами жесткости (3). Желоб связан с установленным на раме кривошипно-шатунным приводом с регулируемой частотой вращения его двигателя.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Испытательный стенд для исследовательских и доводочных работ по оценке влияния внешнего воздействия дождя на виброакустику автомобиля содержит установку имитации дождя, состоящую из четырех регулируемых по высоте телескопических стоек с установленным на них дождевальным устройством, устройство подачи воды с расходомером и запорной арматурой, измерительную и анализирующую виброакустическую аппаратуру, установленную в салоне исследуемого ТС, размещенного под дождевальным устройством. Дождевальное устройство выполнено в виде открытого корпуса с дном, перфорированным сквозными отверстиями. Установка имитации дождя выполнена с возможностью перемещения посредством колес со стопорным механизмом, закрепленных на регулируемых телескопических стойках. Стенки открытого корпуса дождевального устройства образованы скрепленными между собой фигурными планками с угловым и Z-образным профилем. Дно открытого корпуса, перфорированное сквозными отверстиями, выполнено в виде съемной панели. Достигается повышение качества исследовательских и доводочных работ за счет реализации возможности исследования влияния внешнего воздействия дождя на виброакустический комфорт в условиях свободного звукового поля внешней среды. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх