Устройство для диагностирования сопряжений ходовой части транспортных машин

Полезная модель относится к области измерительной техники, к диагностированию транспортных машин, в частности к определению зазоров в сопряжениях элементов ходовой части транспортных машин.
Известно устройство для диагностирования технического состояния переднего моста автомобиля транспортных средств. Содержащее датчик измерения положения колеса, стойки крепления датчиков, передние колеса автомобиля, в котором при угловых перемещениях передних колес в различных плоскостях измеряют люфты сопряженных элементов, а полученные числовые значения перемещения колес вводят в систему линейных уравнений и определяют люфты в конкретных сопряженных элементах переднего моста (патент РФ №2446387, МПК G01M 17/06, опубл. 27.03.2012).
Недостатком такого устройства для диагностирования является его узкая направленность.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели можно отнести устройство для диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля, которое содержит неодимовые магниты, аналого-цифровой преобразователь, подвеску автомобиля, два вибродатчика, один из которых 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 (патент РФ №2556814 МПК G01M 17/06, G01M 7/06, опубл. 20.07.2015).
Недостатками такого устройства для диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля являются его узкая направленность.
Техническая задача полезной модели - повышение универсальности диагностирования сопряжений элементов ходовой части транспортных машин.
Техническая задача достигается тем, что устройство для диагностирования сопряжений ходовой части транспортных машин, включающее в себя два вибродатчика, неодимовые магниты для крепления вибродатчиков к штатным местам установки элементов ходовой части, аналого-цифровой преобразователь, дополнительно содержит инструментальный усилитель с изменяемым коэффициентом усиления, который через вычитающее устройство подключен к вибродатчикам, установленным параллельно направлению движения сопряжения, соединен с микроконтроллером и аналого-цифровым преобразователем. Для крепления вибродатчиков могут быть использованы пластины с отверстиями для крепежных элементов.
Технический результат заключается в возможности диагностирования сопряжений ходовой части транспортных машин как на стационарных постах, так и непосредственно в условиях эксплуатации транспортных машин на дорогах с грунтовым покрытием.
Устройство для диагностирования сопряжений ходовой части транспортных машин содержит вибродатчики 1 и 2, которые через неодимовые магниты 3 соединены с диагностируемыми сопряжениями 4 и 5. Вибродатчики 1 и 2 подключены к вычитающему устройству (ВУ) 6. ВУ 6 подключено к инструментальному усилителю (ИУ) 7 с изменяемым коэффициентом усиления, который соединен с микроконтроллером (МК) 8 и аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 9. АЦП соединен с МК 8, а МК 8 соединен с мобильным компьютером 10. Вибродатчики 1 и 2 установлены параллельно направлению движения сопряжения. Устройство работает следующим образом.
При диагностировании транспортных машин во время их движения по дороге с грунтовым покрытием возникают возвратно-поступательные движения в диагностируемых сопряжениях ходовой части, что приводит к возникновению в них виброускорения, которое передается на вибродатчики 1 и 2 через неодимовые магниты 3. Вибродатчики 1 и 2 преобразуют виброускорение в аналоговые электрические сигналы, которые передаются на ВУ 6. В итоге на выходе ВУ 6 появляется сигнал с учетом уменьшения внешних шумовых вибраций, для повышения точности измерения. От ВУ 6 сигнал поступает на ИУ 7 с изменяемым коэффициентом усиления, управляемым МК 8, для нормализации и предварительной обработки сигнала и для дальнейшего преобразования в АЦП 9 в цифровой вид с их последующей фильтрацией и усилением. Данные с АЦП 9 буферизируются в памяти МК 8, а затем поступают на мобильный компьютер 10 со специализированным программным обеспечением, которое преобразует его в графики зависимости виброускорения от времени проведения диагностических воздействий и выводит полученные результаты на экран. Полученные значения виброускорения сравнивают с номограммами значений, разработанными ранее при диагностировании сопряжений ходовой части с различными величинами зазоров, измеренных, в том числе, и механическим способом.
В одном цикле диагностирования используют два вибродатчика, таким образом, диагностируют два сопряжения. Диагностирование можно производить как в условиях стационарных постов транспортных предприятий, так и непосредственно в условиях эксплуатации транспортных машин на дорогах с грунтовым покрытием.
Для корректного измерения виброускорения в сопряжениях ходовой части при диагностировании необходимо выполнить ряд условий, к которым относятся:
- применение одного вибродатчика или его аналога на одно диагностируемое сопряжение;
- установка вибродатчика должна производиться в контакте с сопряжением, параллельно направлению движения сопряжения при диагностировании;
- способ крепления вибродатчика - с помощью неодимового магнита толщиной не более 4 мм. При невозможности использования магнита допускается использование пластины с отверстиями для крепления к штатным местам установки элементов ходовой части и отверстием для крепления вибродатчика, изготавливаемой индивидуально для каждой конструкции;
- режим колебаний диагностируемых сопряжений - должен обеспечивать колебания с частотой 1,5-2,2 Гц, что задается на диагностическом стенде в условиях транспортного предприятия или соответствует скорости движения транспортной машины снаряженной массы 5-15 км/ч по дороге с грунтовым покрытием с заведомо исправными амортизирующими элементами и номинальном давлении в шинах.