摘要:汽车离合器总成综合性能试验台它能够模拟汽车的实际工况,依据汽车行业标准《QC/T27-2004汽车干摩擦式离合器台架试验方法》中的离合器摩擦性能试验要求,对离合器总成进行综合性能试验,可以有效地考核离合器总成在传递动力和实际运转过程中的可靠性、耐久性、接合与分离的平顺性和传递发动机扭矩的能力,从而保证离合器总成的产品质量。
关键词:汽车离合器 试验台 工控机 PLC
汽车离合器是汽车传动系中重要的安全部件,一般安装在发动机与变速箱之间,飞轮总成及盖总成与发动机曲轴端部相连接,从动盘总成通过盘毂套在变速箱的一轴上,从动盘总成的摩擦面片夹压在飞轮总成与盖总成中间,靠摩擦来传递扭矩。通过分离轴承操纵离合器的分离与接合,实现将发动机扭矩传递给变速箱齿轮系。要求离合器总成保证汽车平稳起步便于换挡保护传动系统防止其过载,用来实现或切断对传动系的动力传递。合格的离合器性能在保证汽车传动系的负载能力、汽车的寿命,增强起步和换档的平稳性以及减轻驾驶员的劳动强度等方面都有着极其重要的作用。为了保证汽车在行车时的安全性,采用台架试验的方法可以在与实际工况相近的条件下来考察其摩擦性能和耐用性,以确保离合器总成的产品质量。
1 主机结构设计与工作原理
试验台由机械主机、调速系统、测量控制系统三部分组成。机械主机是对离合器综合性能进行试验和测试的基础,调速和测量控制系统分别完成主从动部分的转动、试验动作的控制与性能测试。试验台主机结构由主电机、联轴器、变速箱、试验件安装机构、分离机构、转矩测量机构、联轴器、惯量飞轮组、制动机构、道路阻力矩机构、移动滑台、底座、油缸、液压站等部分组成。其中主电机和变速箱作为驱动装置,被试离合器总成(主动部分)与其端部相连的飞轮总成一起旋转;利用液压系统控制离合器的分离机构实现离合器总成的接合与分离动作,并可监控离合器的接合、分离速度及分离行程和分离力;惯量飞轮组用于模拟汽车的载重量,道路阻力矩机构用来模拟汽车坡路起车和爬坡试验,制动装置用于提供旋转部分的刹车,可通过改变惯量飞轮组中的惯量飞轮和道路阻力矩的大小来模拟不同车型离合器总成的使用工况;通过更换花键轴组件可对不同规格的离合器进行综合性能试验和测试。
本试验台能在模拟汽车离合器实际工况下,实时测量、显示和记录离合器接合过程中的摩擦力矩、主动及从动部分转速、摩擦表面温度、道路阻力矩,并计算出各种规定条件下的摩擦系数和磨损量。
试验台采用转矩转速传感器测量传递的摩擦力矩和从动部分转速,采用集流环测量在离合器压盘表面内径、中径、外径处埋装热电偶所感应的摩擦表面温度、在飞轮工装处测量主动轴转速,通过离合器操纵机构控制离合器的分离和接合,通过惯量飞轮组和道路阻力矩机构模拟离合器实际使用工况下的载荷。
2 测量系统和控制系统设计
测量系统采用研华P4级工业控制计算机为核心,采用研华系列高分辨率多功能数据采集卡采集道路阻力矩和四路温度值、带CJC电路的接线端子板进行热电偶直接采集、隔离应变片输入模块、继电器输出及隔离数字量输入卡与SIEMENS S7-200通讯、2路隔离模拟量输出卡控制电气比例阀和直流电机转速、6路计数器/定时器卡采集主动及从动转速及转矩信号。
工控机是信息处理的中心,用于提供良好的人机界面,输入和存贮被试汽车离合器的信息,编写、存储和运行试验程序。试验台选用了应变式测力传感器、旋转式转矩转速传感器、热电偶温度传感器分别对道路阻力矩、摩擦力矩、从动轴转速、温度进行测量,并通过数据采集卡对传感器信号进行处理和实时采集。试验台采用集流环来传递旋转部件的温度信号。
测量控制系统的原理图如图1所示。
3 离合器总成综合性能的检测
利用这台汽车离合器总成综合性能试验台可以对离合器摩擦力矩、离合器摩擦衬片耐磨损性
能以及离合器的摩擦性能进行试验。实际的试验效果见摩擦性能试验曲线(图2)。
4 结语
该试验台涉及到的技术比较广泛,采用了微机控制技术、动态转矩和静态扭矩测量技术、力和位移测量技术、温度测量技术,曲线动态测试和跟踪测量技术,控制采用了大型直流电机调速和反馈技术,温度测量方面采用非接触旋转测量技术,扭矩数据采集技术可以控制在2ms,实现了全自动下的测试和打印报表。
发布评论