Пост диагностики тормозных механизмов легковых автомобилей с разработкой контрольного стенда

                60 · 3 · 300 
 

для ведомой: 

     _11> 2·244,018·10^-3 _{= 18,075 (мм)}

            60 · 3 · 300 
 

     Принимаю конструктивно: 11 > 32 (мм); 11 = 32 (мм)

в)  Проверка на срез:

     Условие прочности: 

                [Мкр]мах < 0,5 (d + к) · в · 1 · [τ]ср · 10^-3 

Отсюда:  
 

               _{1 >} 2[Мкр]мах · 10^-3

                      (d + к) · в · [τ]ср 
 
 

     где  [τ]ср – допустимое напряжение  на срез.

для ведущей  звездочки: 
 

_{11 >} 2 · 503,129 · 10-3 _{= 16,251 (мм)}

         (60 + 3) · 12 · 120  
 

для ведомой  звездочки: 

           _{12 >}   2 · 244,018 · 10-3 _{= 15,405 (мм)}

                     (30 + 3) · 8 · 120

   

    Окончательно принимаю:

        11 > 28 (мм); 12 = 32 (мм) 

1.9.8) Проверочные  расчеты:

а)  проверка условия:

 

                                        n1 < nmax 

при t = 31,75 (мм) nmax = 630 (об/мин), т.о.

n1 = 14,575 < nmax = 630 (об/мин), следовательно условие выполняется.

б)  Проверка давления в шарнире цепи: 

     _{р =} 6,28 · 10^-3 · Т1 · к    ₌  6,28 · 10^-3 · 503,129 · 2,1484     _{= 36,89 (МПа)}

           t1 · t · b · d · m · km     13 · 31,75 · 27,46 · 9,55 · 2 · 0,85  
 

т.к. n1 = 14,575 (об/мин) < 50 (об/мин), то перегрузка 
 
 

Рмах _{· 100% =} 36,89 – 35 _{· 100% = 5,4%}              допускается

[р]_о                        35 
 

р [р]о  – условие выполняется

в)  Число  ударов в единицу времени у  звеньев цепи: 

_{U =} t1 · n1 ₌ 13 · 14,575 _{= 0,421 (1/с) < [U]3 = 16,67 (1/с)}

       15 · tц       15 · 30  
 
 
 

где  [U]3 = 16,67 (1/с) – допускаемое число  ударов звена цепи для                        3-х звездочной передачи.  

_{[U]3 = 2 ·} [U]2 _{= 2 ·}  25 _{= 16,67 (1/с)}

3 
 

Силы, действующие  в передаче: 

       Окружные силы на звездочках: 

_{Ft =}     T · n    _{,              где U – скорость цепи:}

         9,55 ·  U  
 

     U = t1  · n1  · t = 13 · 14,575 · 31,75 = 100,264   10-3 (м/с)

                 6 ·10⁴                  6 ·10⁴ 
 
 

на ведущей звездочке: 

_{Ft1 =} T1 · n1    ₌     503,129 · 14,575       _{= 7658,44 (Н)}

          9,55  U        9,55 ·  100,264 ·  10^-3 
 

на ведомых звездочках: 

     _{Ft2 =}  T2   n2     ₌   244,018   14,575     _{= 3714,35 (Н)}

                 9,55 · U        9,55 ·  100,264 · 10^-3 
 

1.10. Кинематический и  силовой расчет  подъемного механизма 

Целью данного расчета является получение  минимальных размеров и массы  привода, оптимальной его компоновки и сведение к минимуму расходов на его эксплуатацию (мощность, обслуживание и т.п.).

Силу, действующую  на эксцентрик, определяю из уравнения  моментов: 

              F = G · L / l = 6000 · 0,28 / 0,13 = 12923 (H) 

где  F – сила, действующая на эксцентрик

       G – максимальная сила, действующая на ролик подъемного механизма

        L – кратчайшее расстояние от ролика до опоры (см. рис. 2)

         l – расстояние от эксцентрика до опоры (см. рис. 2)

Определяю максимальный момент, действующий на ось эксцентрика: 

М_max = F · e = 12923 · 0,08 = 1033,8 (Н · м) 

где   М_max – максимальный крутящий момент, действующий на ось эксцентрика

           е – эксцентриситет эксцентрика 
 

Мощность  на приводном валу эксцентрика при  принимаемой скорости равной V = 0,0435 (м/с) будет равна: 

Р_п.в. = F · V / (η_подш · η_р) = 6000 · 0,0435 / (0,98 · 0,96) =

= 277 (Вт) 

где   Р_п.в. – мощность на приводном валу эксцентрика

         V – скорость движения подъемного механизма

          η_подш – коэффициент полезного действия подшипников в опорах привода подъемного механизма

          η_р – коэффициент полезного действия редуктора

Определяю частоту вращения приводного вала эксцентрика  подъемного механизма: 

n_п.в. = 60 · V / (π · e) = 60 · 0,0435 / (3,14 · 0,08) = 10,38 (об/мин) 

где   n_п.в. – частота вращения приводного вала эксцентрика подъемного механизма.

По данным расчета беру двигатель марки 4АА63А2, у которого

характеристики  следующие:

мощность  Р_дв = 0,37 кВт

асинхронная частота вращения  n_дв = 920 (об/мин)

коэффициенты  перегрузки 

Тпуск  _{= 2;}    Тmax  _{= 2,2}

Тном                Тном 

Определяю требуемое передаточное число привода: 

u_общ = n_дв / n_пв = 920 / 10,38 = 88,63 

где   u_общ – передаточное отношение привода

         n_дв – частота вращения двигателя

Принимаю  передаточное число редуктора равным общему передаточному числу привода. Выбираю:

Червячный глобоидный редуктор РГУ-40-63-3  МН 4228-66

двигатель для редуктора  4АА63А2.

Характеристики  червячного глобоидного редуктора:

передаточное  число uм.р. = 63

межосевое расстояние А = 40 

Определяю реальную частоту вращения приводного вала эксцентрика: 

n_пв = n_дв / u_общ = 920 /63 = 14,6 (об/мин) 

Тогда скорость движения подъемного механизма будет равна следующему: 

V = π · n_пв · е / 60 = 3,14 · 14,6 · 0,08 / 60 = 0, 061 (м/с)  
 

1.11. Описание  схемы электрической принципиальной 

Схема электрическая принципиальная тормозного стенда представлена на листе 7.

1.11.1. Силовой  щит А1 состоит из устройств коммутации, трансформаторов питания и устройств защиты.

Автоматический  выключатель Q1 обеспечивает включение – отключение стенда и защиту сети от коротких замыканий и перегрузок. Пускатель К1 управляется контрольным реле К3  и коммутирует цепь питания мотор – редукторов М1, М2.

Переключателями реверса q 2, q 3 можно отключить каждый мотор – редуктор или переключатель его фазы.

Питание схемы стенда осуществляется со вторичных  обмоток разделительного трансформатора Т1:

220 В  подается на трансформатор Т2 и приборы;

5 В –  на индикаторную лампу «Сеть»;

24 В  – на реле К2…К4.

Вторичные обмотки трансформатора Т2 запитывают силоизмерительными системы В1, В2 напряжением 24 В и стабилизаторы напряжением 16 – 17 В.

Контакт реле К2 коммутирует цепь питания  подъемного механизма.

Цепь  питания реле К3 замыкается через  нормально – замкнутый контакт  реле К1 платы А7.

Реле  К2 и К3 взаимно заблокированы  нормально - замкнутыми контактами и  их одновременное срабатывание невозможно.

Контакт реле К4 при замыкании подготавливает электронную часть схемы стенда к работе.

1.11.2. Опорное  устройство А2 предназначено для  вращения колес и восприятия  тормозных сил автомобиля и  состоит из мотор – редукторов  М1, М2, подъемных механизмов и  датчиков ДСТ 1778 силоизмерительных  систем В1, В2.

Сигналы датчиков поступают на усилители  – преобразователи ПА-1 силоизмерительных  систем

1.11.3. Пульт  управления А3 предназначен для  управления стендом с места  водителя.

При нажатии  кнопки S3 «Пуск срабатывает реле К3 и К4, реле К3 блокируется собственным контактом и включает магнитный пускатель К1. При нажатии кнопки S2 «Подъемники» срабатывает и блокируется реле К2.

При нажатии  кнопки S1 «Стоп» цепь питания реле К2…К4 разрывается и схема запуска устанавливается в исходное состояние.

1.11.4. Блоки питания А4 и А5 предназначены для питания электронных устройств и ламп индикации стенда, одинаковы и состоят из выпрямителя V1 и стабилизатора. Регулируемый элемент стабилизатора состоит из транзисторов V2, V3.

Усилитель стабилизатора на микросхеме ДА, на инверсной вход который подает опорное напряжение стабилитрона V4, а на прямой выход подается напряжение  с делителя R5…R7. Установка напряжения 15 В осуществляется переменным резистором R7.

1.11.5. Компараторы  А6 предназначены для обработки  сигналов усилителей ПА-1 и выработки сигналов для светового табло и платы управления состоят:

из фильтров на R3…R6, С2, С3;

сумматора на ДА1;

вычислителя на ДА2;

компаратора сумматора на ДА4, ДА5;

триггера  сумматора на Д2;

триггера  неравномерности на Д2;

транзисторных ключей V4…V6.

Фильтры очищают сигналы силоизмерительных  систем от помех и делит их пополам.

На сумматоре  ДА1 сигналы складываются и, если сигнал на выходе больше опорного напряжения, то срабатывает компаратор на ДА3, на его выходе появляется низкий потенциал, на выходе Д1.1 высокий потенциал, ключ на V4 откроется, и загорится лампа табло «Годен».

Резистором  R15 устанавливается уровень стабилизатора компаратора. Опорные напряжения формируются от источника +15 В делителем на резисторах 18  и переменным сопротивлением резисторов R1…R3 и R4…R6 блока приборов А8.

Опорное напряжение устанавливается резисторами  R1…R3 блока приборов.

Половина  опорного напряжения с делителя на R30, R31 через переключатель S2 блока питания А8 подается на прибор Р1. На выходе вычитаетеля Да2 имеется сигнал, равный разности сигналов второй и первой силоизмерительных систем, а резистором R16 вычитатель балансируется.