Устройство для бортового диагностирования зубчатого колеса трансмиссии транспортно-технологических средств

(51)60 41/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БОРТОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Геращенко Александр Васильевич Башаримова Валентина Николаевна Якимов Евгений Анатольевич Якимов Анатолий Иванович Геращенко Василий Васильевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Устройство для бортового диагностирования зубчатого колеса трансмиссии транспортно-технологических средств, содержащее интерфейс с двумя каналами, микроЭВМ с микропроцессором, связанным с интерфейсом посредством шины данных и содержащим внутреннюю память, выполненную в виде регистров общего назначения, регистратор, установленный на щитке приборов в кабине транспортно-технологического средства, датчик частоты вращения зубчатого колеса трансмиссии, первый преобразователь электрических сигналов, выполненный в виде аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым каналом интерфейса, второй преобразователь электрических сигналов, Фиг. 1 8465 1 2006.10.30 выполненный в виде цифро-аналогового преобразователя, вход которого соединен со вторым каналом интерфейса, а выход - с регистратором, отличающееся тем, что содержит усилитель на транзисторе, выполненный по схеме с общим эмиттером и соединенный с выходом датчика частоты вращения зубчатого колеса, логический элемент И-НЕ, два входа которого параллельно подсоединены к выходу усилителя, выходной резистор, соединенный с выходом логического элемента, датчик числа оборотов зубчатого колеса, выполненный в виде металлической пластины, установленной на зубчатом колесе, и катушки индуктивности с магнитным сердечником, установленной вблизи пластины, при этом датчик частоты вращения зубчатого колеса выполнен в виде катушки индуктивности с магнитным сердечником, установленной вблизи зубьев зубчатого колеса, а аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде счетчика, счетный вход которого соединен с выводами выходного резистора посредством импульсного диода, включенного в обратном направлении, а вход установки нуля соединен с выходом датчика числа оборотов зубчатого колеса посредством импульсного диода, включенного в прямом направлении. Изобретение относится к мобильным машинам и может быть использовано для бортового диагностирования зубчатых колес механической трансмиссии транспортно-технологических средств. Известно устройство для диагностирования транспортного средства, содержащее датчик частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, соединенный с дифференцирующей цепью, измерительный прибор постоянного тока, установленный на щитке приборов в кабине транспортного средства, а к выходу дифференцирующей цепи последовательно подключены релейный полупроводниковый усилитель, выполненный на двух транзисторах, интегрирующая цепь, усилитель, выполненный на одном транзисторе, в коллекторную цепь которого включена электрическая лампа, установленная на щитке приборов в кабине транспортного средства рядом с измерительным прибором постоянного тока, вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, при этом на шкале измерительного прибора выполнена отметка предельного минимального значения мощности двигателя 1. Недостатком известного устройства является его ограниченные функциональные возможности. Объясняется это тем, что с его применением не обеспечивается возможность диагностирования зубчатых колес механической трансмиссии машины. Поэтому при появлении таких неисправностей в трансмиссии, как поломка зубьев коэффициент полезного действия трансмиссии снижается из-за увеличения потерь мощности в трансмиссии,снижается колесная мощность, увеличиваются динамические нагрузки, топливная экономичность падает. Возникает необходимость в совершенствовании известного устройства. Известно устройство для диагностирования транспортного средства, содержащее датчик частоты вращения вала дизеля, два преобразователя электрических сигналов, вход первого из которых подключен к выходу датчика, а выход второго - ко входу установленного на щитке приборов в кабине транспортного средства регистратора, при этом первый и второй преобразователи электрических сигналов выполнены в виде аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей соответственно, датчик частоты вращения вала дизеля выполнен импульсным, устройство снабжено интерфейсом с двумя каналами, подключенными соответственно к выходу аналого-цифрового и ко входу цифро-аналогового преобразователей, и микроЭВМ, связанной с интерфейсом 2. Недостатком известного устройства является его ограниченные функциональные возможности. Объясняется это тем, что при его применении не обеспечивается возможность диагностирования зубчатых колес механической трансмиссии машины. Поэтому при появлении поломки зубьев колес трансмиссии коэффициент полезного действия трансмиссии снижается, снижается колесная мощность, топливная экономичность падает. Возникает необходимость в совершенствовании известного устройства. 2 8465 1 2006.10.30 Задачей изобретения является улучшение топливной экономичности из-за уменьшения динамических нагрузок путем обеспечения возможности проведения диагностирования зубчатых колес трансмиссии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для бортового диагностирования зубчатого колеса трансмиссии транспортно-технологических средств, содержащее интерфейс с двумя каналами, микроЭВМ с микропроцессором, связанным с интерфейсом посредством шины данных и содержащим внутреннюю память, выполненную в виде регистров общего назначения, регистратор, установленный на щитке приборов в кабине транспортно-технологического средства, датчик частоты вращения зубчатого колеса трансмиссии, первый преобразователь электрических сигналов, выполненный в виде аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым каналом интерфейса,второй преобразователь электрических сигналов, выполненный в виде цифро-аналогового преобразователя, вход которого соединен со вторым каналом интерфейса, а выход - с регистратором, согласно изобретению, содержит усилитель на транзисторе, выполненный по схеме с общим эмиттером и соединенный с выходом датчика частоты вращения зубчатого колеса, логический элемент И-НЕ, два входа которого параллельно подсоединены к выходу усилителя, выходной резистор, соединенный с выходом логического элемента,датчик числа оборотов зубчатого колеса, выполненный в виде металлической пластины,установленной на зубчатом колесе, и катушки индуктивности с магнитным сердечником,установленной вблизи пластины, при этом датчик частоты вращения зубчатого колеса выполнен в виде катушки индуктивности с магнитным сердечником, установленной вблизи зубьев зубчатого колеса, а аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде счетчика,счетный вход которого соединен с выводами выходного резистора посредством импульсного диода, включенного в обратном направлении, а вход установки нуля соединен с выходом датчика числа оборотов зубчатого колеса посредством импульсного диода,включенного в прямом направлении. Сущность изобретения проясняется чертежами. На фиг. 1 приведена схема устройства на фиг. 2 - схема соединения пластины с зубчатым колесом. Устройство содержит интерфейс 1 с двумя каналами, микроЭВМ 2, с микропроцессором 3, связанным с интерфейсом 1 посредством шины 4 данных и содержащим внутреннюю память, выполненную в виде регистров 5, 6 общего назначения, регистратор 7, установленный на щитке 8 приборов в кабине транспортно-технологического средства 9, датчик 10 частоты вращения зубчатого колеса 11 трансмиссии 12, аналого-цифровой преобразователь, выполненный в виде счетчика 13, выход которого соединен с первым каналом интерфейса 1, второй преобразователь электрических сигналов, выполненный в виде цифроаналогового преобразователя 14, вход которого соединен со вторым каналом интерфейса 1,а выход - с регистратором 7, усилитель 15 на транзисторе 16, выполненный по схеме с общим эмиттером и соединенный с выходом датчика 10 частоты вращения зубчатого колеса 11, логический элемент 17 И-НЕ, два входа которого параллельно подсоединены к выходу усилителя 15, выходной резистор 18, соединенный с выходом логического элемента 17, датчик 19 числа оборотов зубчатого колеса 11, выполненный в виде металлической пластины 20, установленной на зубчатом колесе 11, и катушки 21 индуктивности с магнитным сердечником 22, установленной вблизи пластины 20, при этом датчик 10 частоты вращения зубчатого колеса 11 выполнен в виде катушки 23 индуктивности с магнитным сердечником 24, установленной вблизи зубьев зубчатого колеса 11, а счетный вход счетчика 13 соединен с выводами выходного резистора 18 посредством импульсного диода 25, включенного в обратном направлении, а вход установки нуля соединен с выходом датчика 19 числа оборотов зубчатого колеса 11 посредством импульсного диода 26, включенного в прямом направлении. 3 8465 1 2006.10.30 Устройство работает следующим образом. При работе транспортно-технологического средства диагностируемое зубчатое колесо 11 вращается и на выводах катушки 23 индуктивности при работе транспортно-технологического средства имеется сигнал, который усиливается усилителем 15. На выходе усилителя 15 имеется сигнал с достаточной величины амплитудой для надежной работы устройства. Этот сигнал подается на вход логического элемента 17, которым преобразуется, и на выходном резисторе 18 формируются импульсы переменного напряжения, положительная часть которых соответствует впадине между зубьями колеса, а отрицательная - наличию зуба, так как отрицательное напряжение на выходе логического элемента И-НЕ есть напряжение, соответствующее напряжению низкого уровня. Это напряжение появляется на выходе данного логического элемента, когда на обоих входах присутствует высокое напряжение. С выводов выходного резистора посредством импульсного диода 25 на счетный вход У счетчика 13 поступает только отрицательная часть сформированного сигнала. В регистре 5 общего назначения микропроцессора 3 записано число, соответствующее числу зубьев диагностируемого колеса. С выхода счетчика 13 зафиксированное в нем число считывается в параллельном коде и подается на интерфейс 1. Обращение к интерфейсу 1 происходит по сигналу от микропроцессора 3 микроЭВМ 2. Результат счета за один оборот колеса записывается в регистр 6 общего назначения микропроцессора 3 посредством интерфейса 1 и шины 4 данных. Перед началом счета за второй оборот на вход Установка нуля счетчика 13 поступает импульс от катушки 21 индуктивности и результат счета импульсов за первый оборот колеса обнуляется. При отсутствии одного или нескольких зубьев колеса 11 число импульсов, поступающих в регистр 6 меньше числа импульсов, записанных в регистре 5. Диагностирование заключается в вычитании числа импульсов, измеренных и поступивших в виде кода в регистр 6 из числа импульсов, записанных в регистр 5 Результат вычитания в виде кодовой комбинации посредством шины 4 данных, интерфейса 1 и цифро-аналогового преобразователя 14 подается на регистратор 7. При обнаружении неисправности зубчатого колеса эксплуатация машины прекращается, проводятся ремонтные работы на трансмиссии. После проведения работ проводится повторное диагностирование. Применение предлагаемого устройства обеспечивает получение экономического эффекта за счет улучшения топливной экономичности. Источники информации 1. Патент РБ 2510, МПК 6 В 60 К 41/00, 1998. 2. Патент РБ 3097, МПК 6 В 60 К 41/00, 1999. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4