Способ диагностирования состояния фрикционных элементов трансмиссий

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФРИКЦИОННОГО ЭЛЕМЕНТА ТРАНСМИССИИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Антипенко Григорий Леонидович Судакова Вероника Александровна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Способ диагностирования технического состояния фрикционного элемента трансмиссии, при котором подводят крутящий момент к ведущей части фрикционного элемента, с которой связан задатчик высокочастотного опорного сигнала, нагружают максимальным для диагностируемого фрикционного элемента моментом сопротивления ведомую часть,связанную с зубчатым колесом, зубья которого взаимодействуют с неподвижным датчиком выходного сигнала, подсчитывают количество импульсов высокочастотного опорного сигнала в каждом периоде выходного сигнала, сравнивают количество импульсов в каждом последующем периоде выходного сигнала с предыдущим, по результатам сравнения судят о техническом состоянии фрикционного элемента трансмиссии. Фиг. 1 Изобретение относится к способам контроля и диагностирования технического состояния фрикционных элементов трансмиссий автомобилей, тракторов, строительно-дорожных машин и другой техники. 13401 1 2010.08.30 В механической трансмиссии фрикционным элементом является сцепление, основной неисправностью которого является неполное включение (пробуксовка). Неполное включение сцепления может быть следствием износа или замасливания фрикционных накладок дисков, потери упругости пружин, отсутствия свободного хода педали сцепления. В гидромеханической трансмиссии фрикционные элементы - это фрикционные муфты переключения ступеней в коробке передач. Возможной неисправностью является буксование фрикционных муфт при понижении давления в главной масляной магистрали, возникающее при повышенных внутренних утечках. Таким образом, техническое состояние фрикционных элементов сцепления и фрикционных муфт в процессе эксплуатации оценивается отсутствием буксования при передаче максимального крутящего момента, приводящего к перегреву и короблению фрикционных дисков или к их спеканию. Известен способ диагностирования сцепления и фрикционных муфт 1 трансмиссий,заключающийся в том, что в коробке передач включается передача и производится затормаживание машины. Если двигатель заглох - техническое состояние фрикционных элементов удовлетворительное, если двигатель работает, следовательно, фрикционные элементы буксуют. Этот способ позволяет оценить техническое состояние фрикционных элементов механических трансмиссий по параметру - наличию буксования при передаче максимального крутящего момента. Фрикционные элементы гидромеханической передачи таким способом диагностировать нельзя, так как наличие гидротрансформатора не позволяет двигателю заглохнуть. Известен также способ диагностирования фрикционных элементов 2 трансмиссий с использованием стробоскопического фонаря. Устройство включения стробоскопического фонаря в виде пьезоэлектрического датчика давления подключается к топливопроводу в дизельном двигателе или к распределителю зажигания бензинового двигателя. Машина устанавливается на стенд с беговыми барабанами, включается прямая передача и стробоскопическим фонарем освещается карданный шарнир. Стендом создается тормозной момент. При отсутствии буксования сцепления или фрикционной муфты будет видна картина неподвижного карданного шарнира, поскольку на прямой передаче каждая вспышка стробоскопического фонаря освещает одну и ту же поверхность карданного шарнира и из-за инерционности зрения создается впечатление его неподвижности. Если же начинается буксование фрикционных элементов, кинематическая связь кардана с ведущей частью фрикционного элемента нарушается и при освещении его стробоскопическим фонарем будет видна картина вращающегося шарнира. Этот способ также позволяет оценить техническое состояние фрикционных элементов механических трансмиссий по параметру - наличию буксования при передаче максимального крутящего момента. Оценить же техническое состояние фрикционных элементов в гидромеханической коробке передач, из-за скольжения в гидротрансформаторе, данный способ диагностирования не позволяет. Для этого необходимо отслеживать взаимное перемещение валов, связанных с ведущей и ведомой частями фрикционных элементов. Известен способ диагностирования зубчатых зацеплений механических передач 3(прототип), в котором для определения наличия дефекта в зубчатом зацеплении контролируется взаимное перемещение ведущего и ведомого валов. Сущность его заключается в том, что он включает подведение к ведущему валу, с которым связан задатчик высокочастотного опорного сигнала, крутящего момента, а к ведомому - связанному с зубчатым колесом, зубья которого взаимодействуют с неподвижным датчиком выходного сигнала,момента сопротивления. Выявление дефектов зубьев связано с изменением количества импульсов высокочастотного опорного сигнала за время прохождения зубьев ведомого колеса относительно неподвижного датчика. При изменении их свыше допустимого, выдается сообщение о наличии дефекта зуба. 2 13401 1 2010.08.30 Целью изобретения является создание способа диагностирования технического состояния фрикционных элементов трансмиссий машин, позволяющий осуществлять контроль технического состояния без их разборки. Способ диагностирования технического состояния фрикционного элемента трансмиссии, при котором подводят крутящий момент к ведущей части фрикционного элемента, с которой связан задатчик высокочастотного опорного сигнала, нагружают максимальным для диагностируемого фрикционного элемента моментом сопротивления ведомую часть,связанную с зубчатым колесом, зубья которого взаимодействуют с неподвижным датчиком выходного сигнала, подсчитывают количества импульсов высокочастотного опорного сигнала в каждом периоде выходного сигнала, сравнивают количество импульсов в каждом последующем периоде выходного сигнала с предыдущим, по результатам сравнения судят о техническом состоянии фрикционного элемента трансмиссии. Предлагаемый способ диагностирования технического состояния фрикционных элементов трансмиссии поясняется чертежом. На фиг. 1 изображена схема процесса диагностирования фрикционных элементов, на фиг. 2 - схема определения наличия буксования при передаче максимального крутящего момента. Для диагностирования технического состояния фрикционных элементов трансмиссий к ведущей части фрикционного элемента 1 (см. фиг. 1) подведен крутящий момент, а. к ведомой части 2 момент сопротивленияС ведущей частью связан задатчик 3 высокочастотного опорного сигнала 4, а с ведомой частью связано зубчатое колесо 5, зубья которого взаимодействуют с неподвижным датчиком выходного сигнала 6 и выдают импульсы зубцовой частоты 7. Опорный сигнал и выходной сигнал зубцовой частоты поступают в электронный блок 8, где подсчитывается количество импульсов высокочастотного опорного сигнала в каждом периоде выходного сигнала сравнивается количество импульсов в каждом последующем периоде выходного сигнала с предыдущим и по результатам сравнения выдается сообщение на блок индикации 9 о техническом состоянии фрикционного элемента трансмиссии. Диагностирование технического состояния фрикционных элементов по наличию буксования при передаче максимального крутящего момента поясняется схемой на фиг. 2. При нагружении ведомой части фрикционного элемента моментом сопротивлениядо некоторого момента кинематическая связь сохраняется, и количество опорных импульсовв одном периоде зубцовой частоты выходного сигнала остается неизменным, несмотря на изменение угловой скорости выходного вала. В этом случае разница в количестве импульсов на соседних периодах выходного сигнала будет равна нулю или некоторой небольшой величине, связанной с погрешностью подсчета импульсов электронным блоком. При появлении буксования начинает увеличиваться количество опорных импульсов в одном периоде и их разница на соседних периодах существенно возрастет. Это является сигналом для появления на блоке индикации 9 сообщения о наличии буксования фрикционного элемента трансмиссии. Предложенный способ диагностирования технического состояния фрикционных элементов трансмиссий позволяет отслеживать техническое состояние пар трения путем прямого измерения относительных угловых перемещений соединяемых валов. При этом не требуется дорогостоящей аппаратуры, а глубина и точность диагностирования определяется, в основном, не аппаратными, а программными средствами. Источники информации 1. Полянский С.К. Эксплуатация строительных машин. - К. Вища школа, 1986. - 304 с. 2. Макаров Р.А., Соколов А.В. Диагностика строительных машин. - М. Стройиздат,1984. - 335 с. 3. Патент РБ 6802, МПК 01 13/02. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4