Стенд для испытания трансмиссий гусеничных машин

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к стендам с замкнутым силовым контуром для испытания трансмиссий транспортных средств.
Известен стенд с замыканием силового контура ведомыми шестернями конечной передачи, который включает в себя приводную балансирную машину, карданный вал, испытуемую трансмиссию, ведомые шестерни конечной передачи, технологическую трансмиссию и нагружатель в виде подвешенного на рычаге груза, создающий нагрузку в силовом контуре стенда путем закрутки шкива тормоза солнечной шестерни планетарного механизма поворота технологической трансмиссии [журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины» 1988 г., №7, с. 11].
Недостатком данного стенда с замыканием силового контура ведомыми шестернями конечной передачи является невозможность воспроизведения на испытуемой трансмиссии нагрузок, амплитуда, частота и характер изменения во времени которых соответствуют амплитуде, частоте и характеру изменения во времени подобных нагрузок в эксплуатации, что отрицательно сказывается на точности и достоверности результатов испытаний.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стенд с замыканием силового контура гусеничными цепями, который включает в себя приводную балансирную машину, испытуемую трансмиссию, гусеничные цепи, технологическую трансмиссию, соединяющий входные валы трансмиссий карданный вал и гидравлические нагружате-ли, воздействующие на гусеничные цепи [см. Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины» 1988 г., №7, с. 11].
Недостатком данного стенда с замыканием силового контура гусеничными цепями является невозможность воспроизведения на испытуемой трансмиссии нагрузок, амплитуда, частота и характер изменения во времени которых соответствуют амплитуде, частоте и характеру изменения во времени подобных нагрузок в эксплуатации, что отрицательно сказывается на точности и достоверности результатов исследования.
Задачей полезной модели является обеспечение возможности воспроизведения на испытуемой трансмиссии нагрузок, амплитуда, частота и характер изменения во времени которых соответствуют амплитуде, частоте и характеру изменения во времени подобных нагрузок в эксплуатации.
Техническим результатом полезной модели является повышение точности и достоверности результатов стендовых испытаний трансмиссий гусеничных машин.
Указанный технический результат достигается тем, что стенд для испытания трансмиссий гусеничных машин содержит испытуемую и технологическую трансмиссии, ведущие колеса которых по обе стороны соединены между собой гусеничными цепями, на которые воздействуют гидравлические нагружатели, карданный вал, соединяющий между собой входные валы испытуемой и технологической трансмиссий, приводную балансирную машину, связанную с валом отбора мощности технологической трансмиссии, при этом на карданном валу установлен блок, включающий в себя ряд эксцентриковых механизмов с различным рабочим профилем эксцентриков, контактирующих с роликами, ось вращения каждого из которых установлена в подпружиненном упругим элементом на неподвижном основании корпусе, и муфты, установленные перед каждым эксцентриковым механизмом и обеспечивающие соединение эксцентриков с карданным валом и со следующим эксцентриковым механизмом.
В эксплуатации трансмиссии гусеничных машин испытывают динамические нагрузки, амплитуда, частота и характер которых постоянно изменяются во времени. Наличие в предлагаемой полезной модели установленного на карданном валу блока, включающего в себя ряд эксцентриковых механизмов и муфты, обеспечивающие соединение этих механизмов с карданным валом и друг с другом, позволяет воспроизводить в замкнутом силовом контуре стенда переменные нагрузки, которые соответствуют реальным эксплуатационным нагрузкам на трансмиссии гусеничных машин. Амплитуда, частота и характер изменения во времени каждой из упомянутых нагрузок зависят от рабочего профиля каждого эксцентрика в блоке, его текущего соединения с карданным валом и со следующим эксцентриковым механизмом. Контакт эксцентриков с роликами, ось вращения каждого из которых установлена в подпружиненном упругим элементом на неподвижном основании корпусе, создает необходимые сопротивления вращению карданного вала при его соединении посредством муфт с данными эксцентриковыми механизмами. Таким образом, обеспечивается возможность воспроизведения на испытуемой трансмиссии нагрузок, амплитуда, частота и характер изменений во времени которых соответствуют амплитуде, частоте и характеру изменений во времени подобных нагрузок в эксплуатации, что обеспечивает значительное повышение точности и достоверности результатов стендовых испытаний трансмиссий гусеничных машин.
На фиг. 1 представлена общая схема стенда для испытания трансмиссий гусеничных машин.
На фиг. 2 представлена схема гидравлического нагружателя, воздействующего на гусеничную цепь.
На фиг. 3 представлена схема эксцентрикового механизма с муфтами в разрезе.
На фиг. 4 представлены возможные формы рабочих профилей эксцентриков.
На фиг. 5 представлены возможные осциллограммы изменения возмущающего момента в силовом контуре стенда, вносимого эксцентриковыми механизмами.
Стенд для испытания трансмиссий гусеничных машин (фиг. 1) содержит испытуемую 1 и технологическую 2 трансмиссии, ведущие колеса 3 которых по обе стороны соединены между собой гусеничными цепями 4. На гусеничные цепи 4 воздействуют гидравлические нагружатели 5 (фиг 2). Карданный вал 6 соединяет между собой входные валы 7 и 8 испытуемой 1 и технологической 2 трансмиссий соответственно (фиг. 1). Приводная балансирная машина 9 связана с валом отбора мощности 10 технологической 2 трансмиссии. На карданном валу 6 установлен блок 11, включающий в себя ряд эксцентриковых механизмов 12 (фиг. 3) с различным рабочим профилем эксцентриков 13 (фиг. 4) и муфты 14 и 15 (фиг. 3). Эксцентрики 13 контактируют с роликами 16, ось вращения 17 каждого из которых установлена в подпружиненном упругим элементом 18 на неподвижном основании 19 корпусе 20. Муфты 14 и 15 установлены перед каждым эксцентриковым механизмом 12 и обеспечивают соединение эксцентриков 13 с карданным валом 6 и со следующим эксцентриковым механизмом 12. Каждый эксцентрик 13 установлен на подшипнике 21 на карданном валу 6.
Предлагаемый стенд для испытания трансмиссий гусеничных машин работает следующим образом. Стенд приводится в движение приводной балансирной машиной 9 через вал отбора мощности 10 технологической 2 трансмиссии. Постоянный уровень нагрузки в замкнутом силовом контуре стенда создается гидравлическими нагружателями 5, которые осуществляют натяжение замыкающих силовой контур гусеничных цепей 4. Вследствие этого ведущие колеса 3 испытуемой 1 и технологической 2 трансмиссий поворачиваются относительно друг друга на некоторый угол, определяющий уровень задаваемой нагрузки в силовом контуре стенда. Переменные нагрузки вносятся в замкнутый силовой контур стенда возмущениями от перемотки гусеничных цепей 4 и сопротивлений вращению карданного вала 6 блоком 11. Перемотка гусеничных цепей 4 сопровождается кинематическими и силовыми возмущениями, возникающими при контакте каждого из их звеньев с зубьями ведущих колес 3 испытуемой 1 и технологической 2 трансмиссий. Сопротивления вращению карданного вала 6 возникают, когда муфты 14 и 15 включены, а определенные эксцентрики 13 контактируют с определенными роликами 16. Усилия их взаимодействия передаются на ось вращения 17 в корпусе 20 каждого задействованного ролика 16, преодолевая таким образом усилие упругого элемента 18 на неподвижном основании 19, и на карданный вал 6. Происходит изменение нагруженности карданного вала 6 с заданной амплитудой, частотой и характером изменения во времени и соответствующее изменение нагруженности силового контура стенда. Величина и характер изменения во времени каждого подобного возмущающего усилия, вносимого определенным эксцентриковым механизмом 12 в замкнутый силовой контур стенда, определяются рабочим профилем его эксцентрика 13 и жесткостью упругого элемента 18. В зависимости от режима испытаний количество этих эксцентриковых механизмов 12 с различным рабочим профилем эксцентриков 13 может быть как меньше, так и больше.
Когда муфта 14 выключена, а муфта 15 включена, определенный эксцентрик 13 не соединен с карданным валом 6. Тогда усилие его взаимодействия с определенным роликом 16 не передается на карданный вал 6. Далее вращение передается на следующий эксцентриковый механизм 12, подключение или неподключение эксцентрика 13 которого к карданному валу 6 осуществляется таким же образом. В стенде одновременно может работать различное количество эксцентриковых механизмов 12 с различным рабочим профилем эксцентриков 13, совместное возмущающее воздействие которых с максимальной степенью точности способно воспроизводить в замкнутом силовом контуре стенда переменные нагрузки, характерные для эксплуатационных нагрузочных режимов. Возможные осциллограммы изменения возмущающего момента в силовом контуре стенда, вносимого эксцентриковыми механизмами, изображенными на фиг. 4, представлены на фиг. 5.
Таким образом, за счет того, что на карданном валу установлен блок, включающий в себя ряд эксцентриковых механизмов с различным рабочим профилем эксцентриков, контактирующих с роликами, ось вращения каждого из которых установлена в подпружиненном упругим элементом на неподвижном основании корпусе, и муфты, установленные перед каждым эксцентриковым механизмом и обеспечивающие соединение эксцентриков с карданным валом и со следующим эксцентриковым механизмом, достигается технический результат по повышению точности и достоверности результатов стендовых испытаний трансмиссий гусеничных машин.