Способ проведения лабораторного стендового экспериментального исследования

Анализ таких вопросов, как контроль состояния машин по результатам измерений вибраций на невращающихся частях, системы измерений вибрации вращающихся валов, приборы виброизмерительные, обозначения и единицы величин вибраций, установки испытательные вибрационные, калибровка датчиков вибрации и удара и другие нормативные документы [109-119], а так же зарубежных источников [120, 121] был использован для разработки способа определения технического состояния шаровых шарниров, в условиях лабораторных стендовых исследований и в условиях автосервисного предприятия.

Процесс проведения экспериментов включает в себя:

1. Установка шарнира на стенд;

2. Контрольное измерение осевого зазора с помощью устройства для измерения осевого зазора.

3. Прогрев стенда (работа стенда в режиме малых нагрузок в течении 2 мин.). Установка испытательного стенда в рабочее положение (точка срабатывания нижнего рабочего концевого выключателя).

4. Запуск и настройка программного обеспечения, проверка работы АЦП и вибродатчиков.

5. Настройка рабочего давления в основной гидролинии на величину 1,8 МПа с помощью регулировочного штока предохранительного клапана основной гидролинии. Величина давления контролируется по показаниям манометра основной гидролинии.

6. Запуск стенда и снятие показаний вибродатчиков с помощью компьютера и программного обеспечения LabVIEW SignalExpress. Количество циклов движения испытательного образца – 12.

7. Остановка стенда. Проверка и сохранение полученных данных с помощью программного обеспечения LabVIEW SignalExpress [122].

Параметры, нуждающиеся в настройке и регулировке перед проведением исследований на испытательном стенде:

1) Место расположения и ориентация вибродатчиков относительно друг друга и относительно испытательного образца (шарового шарнира).

Для получения достоверных результатов испытаний первый вибродатчик необходимо располагать в контакте с испытательным образцом с соблюдением параллельности продольных осей вибродатчика и шарового шарнира. Это позволяет получать информацию о вибрациях возникающих непосредственно в испытательном образце. Второй вибродатчик должен воспринимать общую вибрацию характерную для подвески. Экспериментальным путем было установлено, что наиболее оптимальным местом расположения второго вибродатчика является верхняя плоскость рычага подвески (рисунок 3.19) на расстоянии l= 15 см. от первого вибродатчика [86]. Оба вибродатчика установлены в одной плоскости.

2) Место расположения рабочих концевых выключателей и угол их наклона определяют:

- момент их срабатывания при испытаниях;

- рабочий ход штока гидроцилиндра и соответственно частоту его работы, и частоту работы всего стенда;

- расстояния до рабочей верхней и рабочей нижней мертвых точек относительно максимальных верхней и нижней мертвых точек (рисунок 3.20).

Рисунок 3.19 - Схема расположения вибродатчиков относительно друг друга и рабочих элементов стенда:

l - расстояние между вибродатчиками; 1 - испытательный образец - шаровый шарнир; 2 - вибродатчик №1; 3 - вибродатчик №2

а) б)

в)

Рисунок 3.20 - Схема расположения рабочих концевых выключателей:

а) - верхний концевой выключатель; б) - нижний концевой выключатель; в) - схема действия рабочих концевых выключателей; - расстояние от верхнего концевого выключателя до верхнего профиля рамы; - угол наклона верхнего концевого выключателя; - угол наклона нижнего концевого выключателя; - расстояние от нижнего концевого выключателя до нижнего профиля рамы; - расстояние от максимальной верхней мертвой точки до рабочей верхней мертвой точки; - расстояние от максимальной нижней мертвой точки до рабочей верхней мертвой точки

Экспериментальным путем установлено, что нижний рабочий концевой выключатель должен быть установлен на расстоянии = 3 см. от нижнего профиля рамы (рисунок 3.20 б) под углом 20 градусов. Верхний рабочий концевой выключатель должен быть установлен на расстоянии = 30 см. от верхнего профиля рамы (рисунок 3.20 а) под углом 15 градусов, что соответствует рабочему ходу штока гидроцилиндра в 140 мм. Частота работы стенда при этом составляет 1,8- 2,2 Гц. Расстояние от максимальной нижней мертвой точки до рабочей нижней мертвой точки составляет 35 мм. Расстояние от максимальной верхней мертвой точки до рабочей верхней мертвой точки составляет 55 мм (рисунок 3.20 в).

3) Сопряжение верхнего поперечного рычага и продольного рычага определяют:

- угол наклона регулируемой части соединяющего рычага гидроцилиндра (рисунок 3.21), который позволяет согласовать фактические верхнюю и нижнюю мертвые точки подвески с соответствующими мертвыми точками штока гидроцилиндра.

- зазор между верхним поперечным рычагом 1 и продольным рычагом 2 (рисунок 3.21) необходимым для компенсации недостаточной подвижности шарнирного соединения 4 штока гидроцилиндра с верхним поперечным рычагом 1. Экспериментальным методом установлено, что угол наклона составляет 90 градусов, зазор между верхним поперечным рычагом 1 и продольным рычагом 2 составляет 4 мм (рисунок 3.21).

Рисунок 3.21 - Схема соединяющего рычага гидроцилиндра:

- угол между верхним поперечным рычагом и продольным рычагом; - зазор между верхним поперечным рычагом и продольным рычагом, 1 - верхний поперечный рычаг; 2 - продольный рычаг, 3 - нижний поперечный рычаг, 4 - шарнирное соединение штока гидроцилиндра с верхним поперечным рычагом, 5 - регулировочный винт