Содержание
Введение
1 Выбор асинхронной машины
2 Режим приработки
3 Нагрузочные устройства
4 Механические тормоза
5 Электрические тормоза переменноготока
Литература
Введение
Приработка и испытаниеявляется завершающей операцией в технологическом процессе ремонта агрегатовтрансмиссии. Основными задачами приработки и испытания агрегатов трансмиссиипосле капитального ремонта являются проверка качества их сборки и работымеханизмов в условиях, приближённых к эксплуатационным. Последнееобстоятельство предрешает необходимость испытания агрегатов трансмиссии поднагрузкой.
Приработка являетсясовокупность мероприятий, направленных на изменение состояния сопряжённыхповерхностей трения с целью повышения их износостойкости.
В процессе приработкиизменяются микрогеометрия и микротвёрдость поверхностей трения, а такжесглаживаются отклонения от правильной геометрической формы (гранённость,овальность и конусность изделий).
1 Выбор асинхронноймашины
В качестве приводногоустройства применяются асинхронные электродвигатели переменного тока с частотойвращения 1500 об/мин. Поскольку частота вращения ротора электродвигателясовпадает с предусмотренной техническими условиями частотой вращения ведущихвалов испытываемых агрегатов трансмиссии, то в конструкциях стендов, какправило, применяется прямое соединение электродвигателя с испытываемымагрегатом.
Мощность электродвигателяприводного устройства определяется по формуле
/>,
где МТ –удвоенный тормозной момент на каждой из полуосей ведущего моста, МТ= 150 кНм;
n – частота вращения ведущей шестернимоста, n = 1500 об/мин;
ηм –механический к. п. д. испытываемого агрегата, ηм = 0,9;
i – передаточное число, i = 7,22.
/>кВт.
Выбираем электродвигательАО2-Щ2-8/6/4 мощностью 50 кВт.
Определяем начальныйкрутящий момент.
Мн.э.д. =974/>N / nc;
где N – номинальная мощность асинхронноймашины в кВт,
nc – номинальная частота вращенияасинхронной машины в об/мин.
Мн.э.д. = 974/>50 / 1500 = 32,5 кНм
2 Режим приработки
Приработку и испытаниепроизводят при постоянной частоте вращения ведущей шестерни испытываемогоагрегата 1400 – 1500 об/мин. продолжительность испытания техническими условиямине регламентируется, на большинстве ремонтных предприятий она составляет 20 –25 мин и в том числе под нагрузкой 12 – 15 мин. Приработку и испытаниецелесообразно производить на маслах пониженной вязкости, что обеспечиваетлучшее удаление из картеров механических примесей при спуске масла по окончаниииспытаний.
На основании рассмотренияусловий и режимов приработки и испытания агрегатов трансмиссии можно установитьследующие основные требования, предъявляемые к конструкции испытательныхстендов.
1. Испытательныестенды должны иметь приводные устройства, осуществляющие вращение ведущего валаагрегата с постоянной частотой вращения.
2. Испытательныестенды должны иметь нагрузочные устройства, допускающие изменение величинытормозного момента и соответствующее оборудование (приборы) для измерения этогомомента.
3. Конструкциязажимных опорных устройств должна обеспечивать минимальные затраты времени наустановку и снятие агрегатов со стенда.
4. В конструкциистендов следует избегать установки каких – либо механизмов, создающих шум изатрудняющих прослушивание испытываемых агрегатов.
5. Конструкциястенда должна предусматривать максимальное использование готовых изделий инормализованных узлов, поскольку до настоящего времени не организованоцентрализованное изготовление стендов для приработки и испытания агрегатовтрансмиссии.
3 Нагрузочные устройства
В качестве нагрузочныхустройств в стендах для испытания агрегатов трансмиссии применяютсяэлектрические, гидравлические и механические тормоза. Электрические тормозаподразделяются на типы: электрические тормоза переменного и постоянного тока;электромагнитные; индукторные и электропорошковые.
Принцип действияэлектрических тормозов переменного тока аналогичен принципу действия тормозов,применяемых для приработки и испытания двигателей. Учитывая менее жёсткиетребования, предъявляемые к точности измерения тормозного момента при испытанииагрегатов трансмиссии по сравнению с двигателями, с целью упрощения конструкцийстендов можно не применять балансирную подвеску статора электродвигателя.Определение тормозного момента в этом случае с достаточной точностьюпроизводится по показаниям электрических приборов.
При использованииасинхронного электродвигателя в качестве электрического тормоза переменноготока необходимо, чтобы на всех скоросных режимах приработки и испытанияагрегатов трансмиссии частота вращения ротора тормозного электродвигателя былабы выше синхронной.
В стендах для ведущихмостов в отличие от стендов для испытания коробок передач передаточное числомежду приводным и нагрузочным устройством в процессе испытания либо остаётсяпостоянным (в специализированных стендах), либо изменяется в относительнонебольших пределах (в универсальных стендах). Последнее обстоятельствообусловливается малым различием в передаточных числах главных передач основныхмоделей отечественных автомобилей (легковые автомобили имеют передаточные числа4,22 – 4,55, а грузовые автомобили 6,45 – 6,83). Но в любом случаекинематическая схема стенда должна обеспечивать устойчивую работу тормозногоэлектродвигателя в генераторном режиме. Передаточное число промежуточнойпередачи стенда можно определить из зависимости
/>
где i – передаточное число главнойпередачи испытываемого ведущего моста;
ict.n – передаточное число промежуточной передачи стенда.
Согласно техническихусловий на приработку и испытание ведущих мостов, nnp.эл = 1500 об/мин. В качестве тормозногоэлектродвигателя в этих стендах практически применяются электродвигатели ссинхронной частотой вращения 1500 и 1000 об/мин. Коэффициенты запаса в этихслучаях могут быть приняты равными 1,3 – 1,5 для тормозных электродвигателей ссинхронной частотой вращения 1500 об/мин и 1,3 – 2 для двигателей с синхроннойчастотой вращения 1000 об/мин.
Подставив в последнююформулу числовые значения nnp.эл, nct.эл и α, можно определить требуемыепередаточные числа промежуточных передач стенда/
При nct.эл = 1500 об/мин
ict.n ≥ 1,3 /> 1,5 />.
ict.n ≥ 1,3 /> 1,5 /> ≥ 0,18 /> 0,21.
При nct.эл = 1000 об/мин
ict.n ≥ 0,87 /> 1,33 />.
ict.n ≥ 0,87 /> 1,33 /> ≥ 0,12 /> 0,18.
4 Механические тормоза
Характерной особенностьюконструкции стендов для испытания ведущих мостов является также необходимостьспециального устройства для блокировки дифференциального механизма.
Механические тормоза, вкоторых в качестве нагрузочного устройства используется тормозной механизм,являющийся конструктивным элементом испытываемого агрегата, используются на стендахдля испытания ведущих мостов. Конструкция подобных стендов очень проста, но приэтом не представляется возможным выдерживать нагрузочный режим согласнотехнических условий, а также не исключается возможность разрушения тормозныхнакладок вследствие их чрезмерного нагрева.
В испытательных стендахприменяются механические нагружатели с червячными или планетарным редуктором, атакже пневматические и гидравлические нагружатели. При сравнении различныхнагрузочных устройств, применяемых в стендах для испытания агрегатовтрансмиссии, предпочтение следует отдать индукторные тормоза. Преимуществомтормозов этого типа является устойчивая работа при широком диапазоне измененияскоростных режимов испытываемого агрегата, что упрощает конструкцию стенда иулучшает условия прослушивания испытываемого агрегата. Электропорошковыетормоза не имеют каких – либо преимуществ по сравнению с индукторными, ноконструктивно несколько сложнее.
5 Электрические тормозапеременного тока
Электрические тормозапеременного тока серийно изготовляются заводами Союзсельхозтехники. При отказеот балансирного крепления статора и определении величины тормозного момента припомощи электроизмерительных приборов в качестве тормоза может быть использован стандартныйасинхронный электродвигатель. Существенным преимуществом этих тормозов являетсянебольшой расход электроэнергии за счёт её частичной рекуперации в сеть, анедостатком является необходимость включения в конструкции стендадополнительного механизма (вариатора или стендовой коробки передач),усложняющего его конструкцию и ухудшающего условия прослушивания испытываемогоагрегата.
Стенды с гидравлическиминагрузочными устройствами имеют некоторые преимущества по сравнению со стендамис электрическими тормозами переменного тока в части их меньшей шумности, норасходуют большее количество электроэнергии и требуют ещё дополнительногорасхода воды для охлаждения циркулирующего в системе масла.
Электромагнитные тормоза,обладая теми же преимуществами и недостатками, что и индукторные, не получилираспространения из – за их малой энергоёмкости, ограничиваемой нагревом обмотоквозбуждения при относительно длительных нагрузочных режимах.
Положительным качествомстендов с замкнутым силовым контуром по сравнению с другими нагрузочнымиустройствами является малый расход электроэнергии, поскольку мощностьприводного электродвигателя расходуется только на преодоление потерь на трениев механизмах стенда. Но недостатки, связанные со сложностью конструкции стенда(наличие двух редукторов и стендовой коробки передач), и, как следствие, плохиеусловия прослушивания испытываемой коробки, сводят к нулю значениеэкономического эффекта, достигаемого уменьшением расхода электроэнергии.
Стенды для испытанияагрегатов трансмиссии подразделяются на специализированные, рассчитанные наиспытание одной модели агрегата, и универсальные, предназначенные для испытанияагрегатов различных моделей. Выбор типа стенда предопределяется структуройпрограммы и масштабом производства ремонтного предприятия. Универсальные стендыцелесообразно применять только на предприятиях с многомарочной программой приотносительно малом количестве отдельных моделей ремонтируемых агрегатов.
В настоящее время ведутсяразработки конструкций стендов, в которых соединение испытываемого моста смеханизмами стенда осуществляется более простым способом – при помощиспециальных муфт с пневматическим или гидравлическим приводом, являющихсяконструктивным элементом стенда.
Принципиально иную конструкциюимеет специализированный стенд для испытания ведущих мостов автомобилей КамАЗ.Приводным устройством на стенде является трёхскоростной электродвигательАО2-Щ2-8/6/4, что обеспечивает возможность приработки и испытания моста на трёхскоростных режимах – при частоте вращения ведущей шестерни 750, 1000 и 1500об/мин.
На стенде имеются дванагрузочно – тормозных устройства, каждое из которых соединяется с одним изтормозных барабанов испытываемого моста. Нагрузочно – тормозные устройствасостоят из электротормоза ТКГ300-П-2 и индукторного тормоза конструкции НАТИ.Подобная конструкция нагрузочно — тормозных устройств обеспечивает возможностьпроверки ведущего моста как при условии блокировки дифференциального механизма,так и при торможении каждой из полуосей. Блокировка дифференциального механизмаосуществляется одновременным включением обоих индукторных тормозов, при этомвыравнивание нагрузок на каждой из полуосей производится автоматически. Испытание ведущего моста с блокированным дифференциальным механизмомпроизводится при отключенных электротормозах. Затем поочерёдно отключается одиниз индукторных тормозов и включается электротормоз, относящийся к данномуиндукторному тормозу, и производится испытание ведущего моста с заторможеннойодной из полуосей.
Литература
1 Механизация и автоматизациякапитального ремонта колесных и гусеничных машин, Абелевич Л.А., М.:«Машиностроение», 1972 г, 408 с.
2Испытание восстановленных узлов и агрегатов, Артеменко М.И., Артеменко Е.М.Учебное пособие для студентов всех форм обучения специальности 150200“Автомобили и автомобильное хозяйство” Рубцовский индустриальный институт.-Рубцовск: РИО, 2004.