14.3. Обладнення для випробувань коробок передач автомобілів

Коробки передач після ремонту і складання піддаються випробуванням. Метою випробувань є перевірка роботи коробки на всіх передачах без навантаження і при постійному навантаженні. Випробування провадиться при частоті обертання первинного вала коробки передач у межах 1000 … 1400 об/хв. Для випробувань коробки передач під навантаженням застосовуються різні стенди: з механічним, гідравлічним і електричним гальмами. Як приклад на рис. 14.3 показаний стенд із гідравлічним гальмом.

Рис. 14.3. Стенд для випробувань коробок передач з гідрогальмом:

1 – рама; 2 – плита; 3, 6, 8 – кожухи; 4 – гідрогальмо; 5, 11 – муфти;

7 – коробка передач (редуктор); 9 – карданний вал; 10 – випробувана

коробка; 12 – підставка пускача; 13 – електродвигун

На рамі 1представленого стенда встановлений приводний електродвигун13змінного трифазного струму потужністю 13 кВт, обертання від якого з частотою 1450 об/хв. через муфту11передається випробуваній коробці10.Коробка10через карданний вал9 з’єднана з іншою коробкою передач7і далі через муфту5з гідрогальмом4,змонтованим на плиті2.Коробки передач7встановлена в зворотниий бік стосовно коробки передач10і служить редуктором для підвищення числа оборотів гальма, необхідних для одержання відповідної гальмової потужності.

Випробування коробки може провадитися на всіх передачах, за умови переключення відповідних передач у редукторі. Число обертів, що розвивається електродвигуном (1450 у хвилину) буде передаватися при будь-яких режимах випробувань гальму, оскільки зниження оборотів на вторинному валу випробуваної коробки буде компенсуватися підвищенням їх на вторинному валу редуктора, жорстко з’єднаному з гальмом. Так як гідравлічне гальмо при 1450 об/хв розвиває момент значно більший моменту приводного електродвигуна, при випробуваннях необхідно регулювати подачу води. Випробування коробки передач здійснюється при крутному моменті, який розвивається електродвигуном і відповідним гальмовому моменті гідрогальма.

Інші позначення: 3,6,8– кожухи;12– підставка пускача. Для керування стендом здійснюється пультом керування. Стенд оснащений електричною сигналізацією про режим його роботи.

Стенд дозволяє випробувати коробки передач і при більших значеннях крутного моменті, що легко досягається заміною електродвигуна іншим, більшої потужності, або відповідним збільшенням гальмового моменту гідрогальма за рахунок підвищення подачі води.

Крім стендів з гідравлічним гальмом застосовуються стенди з електричним гальмом. Гальмовий момент створюється електромагнітним гальмом (рис. 14.4) завдяки дії магнітного потоку на обертовий сталевий диск. Магнітний потік створюється котушками гальма при живленні їх постійним струмом.

Гальмовий момент, що розвивається електрогальмом, складає 35 Нм при частоті обертання не менш 300 об/хв.Величина гальмового моменту визначається напругою на обмотках котушок і реєструється положенням стрілки на електромагнітному гальмі відносно відповідної поділки шкали на диску. Регулювання частоти обертання провадиться за допомогою самої коробки передач. Гальмо може бути ввімкненим лише після пуску електродвигуна.

Заслуговують на увагу нові конструкції стендів для випробувань коробок передач під навантаженням. Привод випробуваної коробки здійснюється від електродвигуна. Ланцюговою передачею коробка передач з’єднана з масляним насосом. Нагружение коробки провадиться регулюванням прохідного перетину вентиля, включеного в магістраль насоса. Випробування можна вести як на холостому ході, так і під навантаженням при різній величині крутних моментів. Величина навантаження оцінюється за показниками тарувального манометра.

Рис. 14.4. Електромагнітне гальмо:

1 – вал гальма; 2 – обертовий диск; 3 – корпус; 4 – котушки; 5 – сальники; 6 – шарикопідшипники; 7 – диск із діленнями; 8 – стрілка, яка вказує величину гальмового моменту; 9 – вантаж

У розглянутих стендах навантаження випробуваної коробки передач провадиться гальмовим пристроєм механічного, електричного або гідравлічного типу. Передане коробкою навантаження визначається виміром гальмового моменту. Стенди, у яких передана випробуваним агрегатом потужність поглинається механічним, гідравлічним або електричним гальмом, відносять до установок з розімкнутим силовим контуром.

Застосовуються також стенди, у варіанті установок із замкнутим силовим контуром, у яких навантаження випробовуваного агрегату, коробки передач або заднього моста здійснюється за рахунок використання внутрішніх сил системи й має місце циркуляція потужності.

У стендах замкнутого контуру потужність електродвигуна використовується виключно на подолання сил тертя в зачепленнях шестірень і підшипниках, у той час як у стендах розімкнутого контуру потужність електродвигуна витрачається крім тертя в зачепленнях шестірень і підшипниках також на подолання крутного моменту, який розвивається гальмом. При однакових умовах випробувань витрати потужності на тертя в кілька разів менші потужності, що поглинається гальмом. Саме тому стенди з циркуляцією потужності є більш економічними. Електродвигуни для випробувань агрегатів у цих стендах споживають у кілька разів меншу потужність, чим стенди з поглинанням потужності.

Застосовуються також стенди, у варіанті установок з замкнутим силовим контуром. В них навантаження коробки передач досягається за рахунок використання внутрішніх сил системи і має місце циркуляція потужності.

Іншою перевагою стендів із замкнутим силовим контуром є відсутність громіздких гальмових пристроїв. Однак слід зазначити, що стенди з поглинанням потужності значно простіші у виготовленні, чим стенди з циркуляцією потужності.

На рис. 14.5 показана схема стенда для випробувань коробок передач, виконаних за схемою замкнутого силового контуру.

Електродвигун через муфту і правий редуктор 3з’єднаний з первинним валом випробуваної коробки передач2, вторинний вал якої через кардан з’єднаний із фланцем вторинного вала другої дзеркально розташованої коробки передач1, що служить редуктором. Первинний вал коробки через лівий редуктор8і торсійний вал4з’єднаний із правим редуктором3.Таке розташування вузлів дозволяє здійснити замкнутий силовий контур.

Рис. 14.5. Схема стенда по замкнутому контуру для випробувань коробок передач автомобілів

Навантажувальний крутний момент створюється за рахунок закручування на визначений кут торсійного вала 4, розташованого між фланцями редукторів. При випробуваннях коробки передач завдяки дії пружних сил торсійний вал прагне розкрутитися, створюючи пари сил, протилежних за знаком. Пружні сили, що виникають усередині замкнутого контуру, створюють момент, під дією якого знаходяться шестірні коробки передач.

Для закручування торсійного вала 4служить спеціальний механізм7, в основу конструкції якого закладений принцип дії черв’ячної пари із самогальмуючим черв’яком, що має підйом витків 4°10’. Величина кута закручення відраховується за поділками лімба5втулки торсійного вала. Завантаження і розвантаження торсійного пристрою досягається за допомогою рукоятки6приводу хвостовика черв’яка.

Одночасне вмикання однойменних передач обох коробок (випробуваної і постійної) здійснюється механізмом перемикання, що запобігає можливості одночасного вмикання різнойменних передач.

Призначенням правого редуктора є передача обертання торсійному пристрою та уповільнення числа обертів торсійного вала. Лівий редуктор має таке ж призначення, як і правий, але відрізняється від останнього конструктивно.

Потужність електродвигуна стенда можна визначити на підставі величини навантажувального крутного моменту і втрат на тертя в механізмах стенда. Крутний момент, яким навантажується замкнутий контур, створюється пружними силами закрученого торсійного вала без участі електродвигуна. Навантажувальний крутний момент приймають, як правило, в межах 60 ...75 % від максимального крутного моменту двигуна.