Приспособления и измерительные устройства для проведения лабораторного стендового экспериментального исследования

Для проведения экспериментальных исследований использовался стенд для испытания и диагностирования элементов подвески (п. 3.2), (рисунки 3.4 - 3.8), два вибродатчика ДН-3 (рисунок 3.12), соединительные провода к ним, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) со специализированными схемотехническими решениями, компьютер с установленным программным обеспечением для обработки сигналов от вибродатчиков LabVIEW SignalExpress (рисунок 3.13), устройство для контроля зазора в шаровом шарнире, состоящее из индикатора часового типа ИЧ-10 с измерительным наконечником и приспособление для его установки на стенде (рисунки 3.14, 3.15), тридцать шаровых шарниров с различной степенью износа (рисунок 3.16), Общий вид лабораторного комплекса для определения величины осевого зазора в шаровом шарнире легкового автомобиля представлен на рисунке 3.17.

а) б)

Рисунок 3.12 – Измерительная часть стенда:

а) вибродатчики установленные на стенде; б) общий вид вибродатчика.

1 – поворотный кулак, 2 шаровый шарнир, 3 –вибродатчики ДН-3, 4 - устройство для измерения величины осевого зазора

Рисунок 3.13 – Общий вид преобразовательной и обрабатывающей части лабораторного диагностического комплекса

Рисунок 3.14 – Общий вид индикатора часового типа ИЧ-10, с измерительным наконечником, используемого для измерения осевого зазора в шаровом шарнире

а) б)

Рисунок 3.15 - Устройство для измерения зазора в шаровом шарнире установленное на стенде:

а) вид спереди; б) вид сзади;

1 – индикатор часового типа ИЧ – 10, 2 – поворотный кулак, 3 – шаровая опора, 4 - устройство для измерения зазора, 5- кронштейн крепления устройства

Рисунок 3.16 –Шаровые шарниры принятые для экспериментальных исследований

Рисунок 3.17 – Общий вид лабораторного комплекса для диагностирования технического состояния шаровых шарниров

Исследования показали высокую зашумленность сигналов при измерении виброускорения, что влечет за собой необходимость применения схемотехнических решений для минимизации негативного эффекта. Структурная схема, реализующая эту задачу, представлена на рисунке 3.18

Рисунок 3.18 – Структурная схема устройства измерения вибрации

Сигналы с вибродатчиков Д1 и Д2 поступают на вычитающее устройство. Причем Д1 установлен непосредственно вдоль рабочей оси шарового шарнира, а Д2 установлен на рычаге подвески. В итоге на выходе вычитающего устройства появляется сигнал с учетом уменьшения внешних шумовых вибраций, для повышения точности измерения. Следует отметить, что необходимо обеспечить параллельность рабочих осей вибродатчиков. За вычитающим устройством сигнал поступает на инструментальный усилитель с изменяемым коэффициентом усиления, управляемым микроконтроллером (МК), для нормализации и предварительной обработки сигнала, для дальнейшего преобразования АЦП (DA1). Данные с АЦП буферизируются в памяти микроконтроллера, а затем поступают на компьютер для дальнейшего анализа.