Спосіб діагностування величини осьового зазору в кульовому шарнірі автомобіля

 

Спосіб діагностування відноситься до галузі вимірювальної техніки, до діагностування автомобілів, зокрема до визначення зазору в кульових шарнірах.

Відомий спосіб діагностування роторних, підшипникових та редукторних вузлів, заснований на перетворенні вібрацій, що виникають при обертанні вузла, в електричні сигнали, які в свою чергу перетворюють в спектри амплітудних складових, розподілених по частотним зон (див. патент РФ №2284021, МПК G01M 7/02, G01M 13/00, опубл. 04.11.2004). Недоліком такого способу є неможливість його використання для діагностування кульових шарнірів.

Відомо пристрій для контролю та діагностування стану підшипника кочення. Вимірювальний перетворювач сигналу виконаний у вигляді гідрофона, розміщеного поза корпусу контрольованого об'єкта, що включає підшипник, і з'єднаний з корпусом підшипника акустичним зондом, один кінець якого з'єднаний з масляною порожниною підшипника в безпосередній близькості від нього, а інший - з гидрофоном, акустичний зонд виконаний у вигляді еластичної трубки з шорсткою внутрішньою поверхнею (див. патент РФ №.21.15907, МПК F16C 1/00, опубл. 10.07.1998 р.). Недоліком такого способу є невозможностяния ступичного підшипника, містить канал вимірювання електричного діагностичного параметра і канал вимірювання вібраційного діагностичного параметра, який включає в себе послідовно з'єднані вибропреобразователь і блок перетворення вібраційного сигналу, що відрізняється тим, що діагностичне рішення про стан підшипника визначається блоком, який збирає і готує діагностичну інформацію, яку передає на заздалегідь навчену штучну нейронну мережу, використовувану для прийняття рішення про технічний стан ступичного підшипника (див. патент РФ №133300, МПК G01M 13/04, G01M 17/04, опубл. 23.04.2013).

Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого винаходу можна віднести універсальний кульовий шарнір Недикова "УШШН-2". Універсальний кульовий шарнір Недикова "УШШН-2" містить монолітний корпус, виконаний з гніздом під головку пальця, палець з кульовою головкою, встановлений в гнізді корпусу, і полімерний вкладиш, встановлений між ними. Вкладиш виконаний у формі усіченої півсфери, містить у своїй внутрішній частині електропровідний ділянку, а з зовнішньої - виступи, розміщені в виточками гнізда корпусу і фіксують його від проворота в корпусі. Сегменти розташованим пристроєм на приладовому щитку автомобіля. Це дозволяє отримувати сигналізацію про вироблення і зниження коефіцієнта тертя в парі (головка пальця - вкладиш), а також відсутність проворота вкладиша (див. патент РФ №2264564, МПК F16C 11/06, опубл. 25.06.2003).

Недоліком такого способу діагностування технічного стану кульового шарніра є необхідність внесення змін у конструкцію існуючих кульових шарнірів, неможливість отримання чисельних значень, що характеризують технічний стан кульового шарніра, і, відповідно, неможливість прогнозування залишкового ресурсу кульового шарніра.

Завданням, на вирішення якої спрямовано винахід, є спрощення процесу діагностування кульових шарнірів автомобілів, а також отримання інформації при діагностуванні, що дозволяє судити про величину зазору в кульовому шарнірі і про його залишковому ресурсі.

Для рішення даної задачі у пропонованому способі діагностування величини осьового зазору в кульовому шарнірі автомобіля, згідно винаходу в підвіску автомобіля встановлюють два вибродатчика, один з них встановлюють в безпосередньому контакті з вимірювальним вузлом - пару головка кульового пальця - полімерний вкладиш через корпус кульового Ѽ на відстані 10-15 см від першого вибродатчика.

Технічний результат - за рахунок використання двох вибродатчиков, аналого-цифрового перетворювача та спеціалізованого програмного забезпечення отримуємо спрощення процесу діагностування кульових шарнірів автомобілів, а також отримання інформації при діагностуванні, що дозволяє судити про величину зазору в кульовому шарнірі і про його залишковому ресурсі.

Для кріплення датчиків використовуються потужні і компактні неодимові магніти. Сигнал від вибродатчиков проходить на аналого-цифровий перетворювач, де оцифровується і за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення аналізується і подається в вигляді графіків зміни величини віброприскорень, представленої в милливольтах, від часу проведення діагностичного впливу. Далі виробляється перетворення часових характеристик сигналу в частотні (перетворення Фур'є). Отримані дані порівнюються з даними, отриманими при діагностуванні експериментальних кульових шарнірів з різним ступенем зносу з наперед відомими зазорами (виміряними попередньо механічним способом) на спеціалізованому випробувальному стенді.

Спосіб здійснюється наступним чином. Перший вибррой вибродатчик фіксує вібрації в важелі підвіски. Їх порівняльний аналіз дозволяє більш точно виявити гармоніки і частотні складові сигналів, характерні для зазору у спряженні кульового шарніра (фіг.1-4).

Сутність діагностування пояснюється амплітудно-частотними характеристиками для випробувальних зразків з наперед відомими величинами осьового зазору, наведеними на рисунках, де на фіг.1 наведені приклади амплітудно-частотних характеристик випробувального зразка з величиною осьового зазору 0,1 мм. На фіг.2 - для випробувального зразка з величиною осьового зазору 0,2 мм. На фіг.3 - для випробувального зразка з величиною осьового зазору 0,3 мм. На фіг.4 - для випробувального зразка з величиною осьового зазору 0,9 мм. На фіг.1-4 пункт а) включає амплітудно-частотні характеристики для датчика, встановленого на важелі підвіски, і фіксує вібрації, що виникають у важелі підвіски, пункт б) включає амплітудно-частотні характеристики для датчика, встановленого на випробувальному зразку, і фіксує вібрації, що виникають у досліджуваному сполученні.

Для проведення експериментів були використані 30 випробувальних зразків. 10 з них нові без експлуатації на автомобілях з величиною осьового зазору від 0,05 до 0,2 мм, 10 - з середньою сте�ті з автомобілів і виробили свій ресурс, з величиною осьового зазору від 0,7 до 1,2 мм.

Аналітичним методом була визначена смуга частот, що характеризують осьовий зазор у випробувальних зразках (фіг.1-4, п. б). Досліджувана смуга частот знаходиться на ділянці 270-320 Гц.

Порівняння цієї смуги частот для датчика випробувального зразка з смугою частот для датчика важеля (фіг.1-4, п. а) підтверджує, що сплески на цій смузі частот вібрації характеризують тільки для випробувальних зразків, т. к. сплесків для важеля на цій смузі частот не спостерігається.

Аналізуючи отримані сплески на смузі частот 270-320 Гц від вибродатчиков, встановлених на випробувальних зразках, отримуємо залежності величини сплесків на виділеній смузі частот від величини осьового зазору випробувальних зразків. Дані представлені в таблиці 1.

Таким чином, пропонований спосіб вимірювання осьового зазору в кульовому шарнірі дозволяє з високою точністю діагностувати стан кульових шарнірів підвіски автомобілів.

Спосіб діагностування зазору в кульовому шарнірі автомобіля, який відрізняється тим, що в підвіску автомобіля встановлюють два вибродатчика, один з них встановлюють в безпосередньому контакті з і�торою вибродатчик встановлюють на важелі підвіски зв'язаних з діагностуються кульовим шарніром на відстані 10-15 см від першого вибродатчика.



 

Схожі патенти:

Стенд для вироблення кутових коливань в двох площинах

Запропоноване винахід використовується для оцінки динамічних похибок мікромеханічних і інших малогабаритних інерціальних систем. Заявлений стенд призначений для вироблення кутових коливань у двох площинах, що змінюються за гармонійним законом в розширеному частотному діапазоні, що містить розгойдується в двох площинах платформу, встановлену на хрестоподібному підвісі, два двигуна з редукторами, кривошипно-кулісні механізми, що перетворюють обертальний рух двигунів коливання платформи, і триступеневої підшипник кочення. Зазначений стенд додатково містить систему управління рухом платформи стенду, що складається з цифрових перетворювачів кутових переміщень по кожній осі, сполучених з блоком управління, сполученим з двигунами, керуючим комп'ютером з встановленим на ньому програмним забезпеченням і перетворювачами кутових переміщень валів двигунів, що реалізує управління шляхом генерації напруг якорів двигунів, пропорційних заданим частотам коливань, які формуються пропорційно-інтегральними регуляторами, які використовують у якості сигналів зворотних зв'язків значення кутових положень кожної з осей. Тих� платформи в двох ортогональних площинах, змінюються за гармонійним законом в розширеному частотному діапазоні. 1 іл.

Спосіб визначення спектральних коливальних характеристик конструктивних елементів рез та установка для його реалізації

Винаходи належать до експериментально-вимірювальній техніці і можуть бути використані для дослідження спектральних коливальних характеристик стрижнів, пластин та інших конструктивних елементів РЕЗ різного перерізу. Спосіб включає передачу вибросилового впливу та оцінку зміни значення віброшвидкості точки на поверхні досліджуваного об'єкта порівняно зі значенням віброшвидкості еталонного вибродатчика в сталому режимі роботи. Установка містить об'єкт дослідження, вибровозбудители і віброперетворювачі, закріплені на основі. При цьому вибровозбудитель і вибродатчик виброизолировани від досліджуваної системи. Технічний результат полягає в підвищенні точності вимірювань. 2 н. п. ф-ли, 4 іл.

Вібростенд

Винахід відноситься до техніки вібраційних випробувань виробів

Вібростенд випробувальний електромеханічний

Винахід відноситься до випробувальної техніки і може бути використане для випробування виробів на віброміцність і вібростійкість

Трикомпонентний вібростенд

Винахід відноситься до області вібраційної техніки і призначене для випробувань виробів на вплив просторових коливань

Стенд для випробування успокоителей коливань валів

Винахід відноситься до області випробувальної техніки і може бути використане для створення стендів та пристроїв для дослідження успокоителей (антивибраторов і демпферів коливань валів

Стенд для випробування шпоночно-шліцьових з'єднань

Винахід відноситься до випробувальним триботехническим стендів, з допомогою яких здійснюються дослідження триботехнічного характеристик і зносостійкості рухомих механічних сполучень

Спосіб відтворення трикомпонентних вібрацій

Винахід відноситься до галузі випробувань конструкцій на вібрацію, конкретно до способів відтворення трикомпонентних вібрацій

Многонаправленний вібростенд випробувальний

Винахід відноситься до галузі випробувань конструкцій на вібрацію, конкретно до конструкції многонаправленних випробувальних вибростендов

Стенд для випробування кульових опор

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до стендів для випробування вузлів автомобілів, і може бути використане при випробуванні кульових опор підвіски легкових автомобілів

Стенд для моделювання динамічних процесів в тяговому приводі локомотивів з електропередачею

Винахід відноситься до галузі транспортного машинобудування і може бути використане для дослідження динамічних процесів в тяговому приводі. Стенд для моделювання динамічних процесів в тяговому приводі локомотива з електропередачею містить дизель-генераторну установку з перетворювачем частоти, електродвигун, вал якоря якого фрикционно пов'язаний з валом, несучим маховик, що імітує масу поїзда, за допомогою колісної пари з колесами різних діаметрів, електричну навантажувальну машину, вал якоря якої пов'язаний з валом, несучим маховик. Маховик забезпечений стрічкою з фрикційного матеріалу, охоплює його зовнішню поверхню, пов'язану з якорем електромагніта навантажувального пристрою, керування яким здійснюється системою, яка складається з датчиків моментів електродвигуна й опору, що порівнює пристрою, виконавчого пристрою, перемикача, задатчика часу, джерела струму уставки токової, датчика обертання. Зміна моменту опору обертання маховика призводить до зміни режиму роботи привода, виникнення боксованія і, як наслідок, автоколивальних процесів. Технічний результат полягає в можливості визначати

Спосіб контролю показників паливної економічності транспортного засобу на грунтових дорогах

Винахід відноситься до випробувань транспортних засобів. Спосіб полягає в тому, що визначають за величинами середньої витрати палива двигуна і реалізується середньої швидкості руху коефіцієнт сумарного опору руху Ψj. Коригують довжини мірного ділянки Sн через порівняння у вигляді різниць нормативних значень рівня навантаження Wjн з фактично реалізованими за висловом . Коригують середній витрати палива при заданій швидкості руху, приведеного до нормативного значення Ψjн за висловом . За отриманим значенням , відповідним кожного заїзду, по контрольним точкам з використанням лінійного інтерполювання отримують криву паливної характеристики ГУн, РГн і Мн умовно усталеного руху для кожної стандартної ґрунтової дороги. Контрольний витрата палива визначають за ординатам на швидкостях: 35 км/год на грунтовій дорозі задовільного стану, 25 км/год на розбитою грунтовою дорогою і 17,5 км/год на розмоклому грунтовій дорозі в бездоріжжя. Технічний результат полягає в підвищенні точності визначення паливних характеристик умовно усталеного руху, контрольного витрати палива і запасу ходу транспортного засобу. 1 з.п. ф-ли,

Транспортний засіб (варіанти)

Винахід може бути використано в паливних системах двигунів внутрішнього згоряння транспортних засобів. Транспортний засіб містить паливну систему (31), має паливний бак (32) і бачок (30), діагностичний модуль, що має контрольне отвір (56), датчик (54) тиску, клапан-розподільник (58), насос (52) і контролер. Діагностичний модуль пов'язує паливну систему з атмосферою для забезпечення першої конфігурації, в якій клапан-розподільник (58) знаходиться в першому положенні, що з'єднує з текучої середовищі бачок (30) і атмосферу з незадіяними насосом (52) та отвором (56). Діагностичний модуль пов'язує паливну систему з атмосферою для забезпечення другий конфігурації, в якій клапан-розподільник (58) знаходиться в першому положенні, а отвір (56) з'єднує з текучої середовищі бачок (30) і атмосферу з задіяним насосом (52). Діагностичний модуль пов'язує паливну систему з атмосферою для забезпечення третьої конфігурації, в якій клапан-розподільник (58) знаходиться у другому положенні, а отвір (56) з'єднує з текучої середовищі бачок (30) і атмосферу з задіяним насосом (52), при цьому отвір (56) забезпечує незалежний протока з бачка (30) атмосѻер виконаний з можливістю вимірювання контрольного тиску на отворі (56) для видачі динамічно встановленого порогового значення, ізолювання паливної системи в стан низького тиску, вимірювання декількох тисків у системі і видачі коду у відповідь на порівняння зазначених декількох тисків з динамічно сталому пороговим значенням. Розкрито варіанти виконання транспортних засобів. Технічний результат полягає в поліпшенні точності діагностування. 3 н. і 12 з.п. ф-ли, 8 іл.

Спосіб виявлення наявності дефектів вузлів і агрегатів автомобіля в реальному часі і пристрій для його здійснення

Група винаходів відноситься до галузі діагностики, зокрема до вібродіагностики, і може бути використана для виявлення наявності дефектів у вузлах і агрегатах автомобіля. Спосіб полягає в тому, що віброакустичний сигнал підсилюють, фільтрують, дискретизируют по часу. Потім на кожному черговому кроці дискретизації визначають сумарне значення результатів нелінійних інтегральних перетворень функцією y(x)=sin(x)*x2 наступних друг за іншому N відліків віброакустичного сигналу, порівнюють отримане значення з пороговим рівнем Δ. У разі перевищення порогового рівня формується сигнал про наявність дефекту. Пристрій містить послідовно з'єднані вибродатчик з підсилювачем, фільтр, блок дискретизації, блок нелінійних інтегральних перетворень, блок визначення сумарного значення відліків, компаратор. Генератор тактових імпульсів з'єднаний з другим входом блоку дискретизації і другим входом блоку визначення сумарного значення відліків. Формувач порогового рівня з'єднаний з другим входом компаратора, який є виходом схеми. Технічний результат полягає в підвищенні достовірності виявлення наявності дефектів. 2 н. п. ф-ли, 3 іл.

Модернізований стенд осипова для діагностування гальм транспортного засобу

Винахід відноситься до області машинобудування, а саме до стендів для діагностування гальм транспортних засобів. Стенд містить дві рухливі в поздовжньому напрямку опори з горизонтальною контактною поверхнею для установки коліс випробовуваної осі, роздільний привід рухомих опор за допомогою сталевих канатів, намотуваних на тягові барабани, розташовані на одному приводному валу, що обертається в настановних підшипниках допомогою двигуна і варіатора, кулькові направляючі для переміщення рухомих опор в поздовжньому напрямку. Стенд також містить пристрій, що сигналізує про початок руху рухомих опор, пристрій для визначення зусилля на гальмовій педалі і її автоматичного приводу, полімерне покриття, датчики ваги, початку руху і сили на кожній опорі, датчики кутових швидкостей коліс, сигнали від яких через підсилювач і аналого-цифровий перетворювач надходять на обробку в комп'ютер, барабан зі сталевим канатом для повернення рухомих опор в початкове робоче положення, платформу, на якій розташовані кулькові направляючі однією з рухомих опор, має можливість переміщатися в поперечному напрямку на напрямних скольжеостигается підвищення якості вимірювання параметрів гальмування для отримання достовірного діагнозу технічного стану гальм. 2 іл.

Пристрій для діагностики і контролю технічного стану транспортних механізмів і стаціонарних систем

Винахід відноситься до області діагностики дефектів технічних систем. Пристрій містить, щонайменше, один датчик шуму. Датчик шуму з'єднаний з блоком тимчасової дискретизації і з виходом блоку комутації каналів. Блок комутації каналів з'єднаний з фіксатором станів. Фіксатор станів обробляє гармоніки. Фіксатор станів з'єднаний з визначником образу стану. Вихід визначника образу стану з'єднаний з блоком фіксації динаміки стану. Блок фіксації динаміки стану з'єднаний з монітором, на якому відображаються дані про поточному та попередніх станах об'єкта. Масив амплітуд гармонік сигналу з фіксатора надходить у визначник образу стану. У блоці визначнику образу стану здійснюється порівняння отриманого масиву з аналогічними масивами з бази образів станів, причому з урахуванням довірчих інтервалів та вимог надійності оцінки. Якщо отриманий масив не має аналогів в базі даних, він заноситься в базу даних під умовним ім'ям з необхідним довірчим інтервалом. Досягається підвищення точності оцінки технічного стану механізмів транспортних і стаціонарних систем. 1 з.п. ф-ли, 10 іл.

Пристрій для експериментального дослідження процесу зливу масла з картерних порожнин машин

Винахід відноситься до випробування машин, зокрема до пристроїв для експериментального дослідження процесу зливу масла з картерних порожнин машин. На одній з бічних граней корпусу каністри виконано вікно у вигляді прямокутника. Каністра протилежної гранню корпусу встановлена на підставі під зливною пробкою таким чином, струмінь олії при його витіканні з зливного отвору після зняття пробки не виходить за межі вікна. Корпус каністри додатково оснащений екраном і вимірювальною лінійкою. Екран виконаний у вигляді смуги, один кінець якої опущений у порожнину корпусу каністри, а інший її кінець знаходиться поза порожнини корпусу каністри і підноситься над ним настільки, що екран в поздовжній площині утворює деякий кут з лінією горизонту. Вимірювальна лінійка жорстко приєднана до поверхні екрану. Технічним результатом винаходу є моделювання вильоту струменя олії з картерних порожнин машин. 1 іл.

Пристрій виявлення прискорення

Винахід відноситься до галузі контролю транспортних засобів. Пристрій виявлення прискорення містить блок (20) усунення компонента вібрації для усунення компонента вібрації кузова транспортного засобу, що міститься в сигналі (Gsen-f) датчика прискорення (G), що пройшов через фільтр (13), при переході з зупиненого стану в стан руху, і блок (21) коригування нульової точки для корекції положення нульової точки сигналу (Gsen-f) G-датчика, що пройшло через фільтр (13), з використанням значення корекції (Gd) на основі сигналу (Gsen-r) G-датчика, в якому усунутий компонент вібрації транспортного засобу. Досягається точність корекції помилки дрейфу. 4 з.п. ф-ли, 8 іл.

Спосіб підвищення гамма-відсоткового ресурсу виробу

Винахід відноситься до методів випробувань, зокрема до методів неруйнівного контролю. Спосіб полягає в тому, що виконують контроль виробу (або групи однотипних виробів) наявними (штатними) засобами неруйнівного контролю. Визначають за виявленими несплошностям фактичний гамма-процентний ресурс виробу на кінець експлуатації. Порівнюють фактичний ресурс з необхідними значеннями гамма-відсоткового ресурсу. Визначають вимоги до достовірності методів неруйнівного контролю для досягнення необхідного значення гамма-відсоткового ресурсу. Підбирають метод неруйнівного контролю з необхідними характеристиками достовірності. Виконують контроль вироби новими підібраними засобами неруйнівного контролю. Виконують ремонт всіх виявлених дефектів (тріщин, непроваров, неоднорідностей та інших дефектів) матеріалу виробу за результатами двох контролів. Досягається гарантоване забезпечення необхідного рівня надійності. 1 з.п. ф-ли, 5 іл.

Стенд для дослідження і вибору параметрів вібраційного конвеєра із збільшеною продуктивністю

Стенд містить раму (1) з встановленим на ній з допомогою плоских похилих ресор (4, 5) жолобом (2) з закріпленими на його нижній поверхні ребрами жорсткості (3). Жолоб пов'язаний з встановленим на рамі кривошипно-шатунним приводом з регульованою частотою обертання двигуна. Висота змінних передніх ресор (5) дорівнює або менше висоти задніх ресор (4). Жолоб виконаний з постійно закріпленою на ньому обмежувальної задньою стінкою (8) та шарнірно закріпленої на нижній частині передньою стінкою (10) з можливістю її фіксації у вихідному вертикальному положенні фіксатором (11). Під передньою стінкою на рамі розміщений приймальний короб (12) для розвантаження в нього проби транспортованого вантажу (7). Стенд оснащений приладом для вимірювання часу розвантаження проби транспортованого вантажу з жолоба в приймальний жолоб. Забезпечується оптимізація параметрів проектованого виброконвейера. 1 іл.
Up!