3. Mechanická převodná ústrojí

Transkript

1 1M Str. 1 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

2 3.3 Výzkum metod pro simulaci zatížení dílů převodů automobilů Realizace modelu jízdy osobního vozidla a uložení hnacího agregátu pomocí počítačové simulace Verifikace počítačových modelů pomocí jízdních testů Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonu automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Realizace spekter zatížení na zkušební stanici (ČVUT), verifikace výpočtových metod 1M Str. 2 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

3 3.3.1 Realizace modelu jízdy osobního vozidla a uložení hnacího agregátu pomocí počítačové simulace Obecné cíle: blíže specifikovat spolupráci s ČVUT na vytvoření počítačového modelu uložení hnacího agregátu vozidla program Jízda pro modelování jízdy vozidla po zadané trati převzat 11/05. Na VŠB bude probíhat práce na osvojení modelu v rámci úzké spolupráce s kat (Ing. Baněček) zakoupení vozidla pro zkoušky a jeho ustrojení podle bodu zadání potřebných dat (vozidlo, tratě) zpracování podkladů pro vytvoření modelu uložení agregátů (tuhosti, momenty setrvačnosti atd.) Spolupráce s pracovišti ČVUT a M Str. 3 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

4 3.3.1 Realizace modelu jízdy osobního vozidla a uložení hnacího agregátu pomocí počítačové simulace 1M Str. 4 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

5 3.3.2 Verifikace počítačových modelů pomocí jízdních testů na definovaných tratích Obecné cíle: příprava k využití programu JÍZDA výběr vhodných tratí a jejich zadání metodická příprava testů 1M Str. 5 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

6 3.3.2 Verifikace počítačových modelů pomocí jízdních testů na definovaných tratích Postup řešení a příklady dílčích výsledků Zahájena příprava dat na vybraných tratích polygonu Tatra. 1M Str. 6 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

7 3.3.2 Verifikace počítačových modelů pomocí jízdních testů na definovaných tratích Postup řešení a příklady dílčích výsledků Příklad My - klopný moment, Nm motor 1,9 l motor 1,4 l motor 1,2 l Čas, s 1M Str. 7 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

8 3.3.2 Verifikace počítačových modelů pomocí jízdních testů na definovaných tratích Postup řešení a příklady dílčích výsledků 250 Příklad motor 1.9 motor 1.4 motor 1.2 obv. okruh max. 90 km/h (1-4 ) -rozjezd obv. okruh max. 90 km/h (1-4 ) - brzdění zatáčky na rovině (1 ) kostky 90 km/h (2 ) buližník 30 km/h (1 ) pavé 20 km/h (1 ) sinus. vozovka 50 km/h (1-2 ) zatáčkový úsek nahoru (1-3 ) zatáčkový úsek dolů (1-3 ) Max. rozkmit klopného momentu My (Nm) Úsek polygonu 1M Str. 8 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

9 3.3.2 Verifikace počítačových modelů pomocí jízdních testů na definovaných tratích Další postup řešení: příprava k realizaci a zajištění tratí ve smyslu řešení úkolu provedení základních testů měřením a porovnání s výpočtovým modelem (podmíněno přípravou dat a vozidla) 1M Str. 9 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

10 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Obecné cíle: kritické vyhodnocení metod vyhodnocení měření pohonu automobilu metody tvorby spekter zatížení zpracování programu pro výpočet životnosti výběr hypotéz 1M Str. 10 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

11 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Postup řešení a příklady dílčích výsledků Příklad měření napětí v jádře šroubu lůžka motoru Součet Čas, s 1M Str. 11 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

12 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Postup řešení a příklady dílčích výsledků Vyhodnocení napětí v jádře Motor šroubu 1,2 motoru l - Tatra 1000 Amplituda napětí, MPa E-06 1.E-05 1.E-04 1.E-03 1.E-02 1.E-01 1.E+00 Relativní kumulativní če tnost 1M Str. 12 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

13 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Postup řešení a příklady dílčích výsledků Metodika posuzování zátěžného spektra napětí v jádře šroubu motoru 1M Str. 13 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

14 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Dosažené výsledky a výstupy nabízené pro praxi: Výsledná tabulka hodnot vypočtené životnosti 1M Str. 14 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

15 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Dosažené výsledky a výstupy nabízené pro praxi: Tabulka zadávání zátěžného spektra 1M Str. 15 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

16 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Dosažené výsledky a výstupy nabízené pro praxi: Zátěžné spektrum ve srovnání s Wöhlerovou křivkou 1M Str. 16 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

17 3.3.3 Metody vyhodnocení provozních spekter zatížení pohonů automobilů a jejich použití pro predikci životnosti vybraných dílů Další postup řešení: Práce za VŠB: dokončení a doladění programu pro výpočet životnosti ( ŽIVOT ) příprava podprogramů pro vstup do výpočtu spektr. zatížení přímým zadáním výpočtem podle zjednodušeného odhadu z výsledku měření z výsledku modelu JIZDA specifikovat spolupráci s ČVUT ( ) Spolupráce s ČVUT kat dosud nebyla navázána. 1M Str. 17 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

18 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušebním stavu ČVUT, verifikace výpočtových metod Obecné cíle: návrh spekter zatížení pro zkoušky jednotlivých soukolí na stanici ČVUT výpočet životnosti pro navržená spektra metodická příprava zkoušek 1M Str. 18 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

19 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušebním stavu ČVUT, verifikace výpočtových metod Postup řešení a příklady dílčích výsledků proveden základní návrh spekter zatížení pro převodovku MQ200 z vozu Škoda FABIA na základě měření těchto spekter jak na VŠB-TU, tak ve ŠKODĚ AUTO a.s. Návrh spekter je prováděn v aplikaci na zkušební stav pro životnostní testy převodovek na ČVUT. Zkušební stav pro životnostní testy převodovek 1M Str. 19 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

20 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušebním stavu ČVUT, verifikace výpočtových metod Postup řešení a příklady dílčích výsledků ve spolupráci s ČVUT bylo provedeno měření axiálních posuvů předlohového a výstupního hřídele převodovky MQ200 pro nastavené hodnoty krouticího momentu ( Nm) a otáček ( min -1 ). Cílem bylo ověřit funkční vlastnosti stavu a závislosti axiálních posuvů hřídelů na otáčkách a krouticím momentu. Snímače axiálních posunů 1M Str. 20 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

21 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušebním stavu ČVUT, verifikace výpočtových metod Postup řešení a příklady dílčích výsledků Výsledky měření závislosti axiálních posuvů pro 1. rychlost a tažnou stranu zubu - na otáčkách - na krouticím momentu Posum, mm 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0-0,1-0,2 Předloha mm Diferenciál mm Polynomický (Diferenciál mm) Polynomický (Předloha mm) Otáčky, 1/min Posun, mm 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0-0,1-0,2 Předloha mm Diferenciál mm Lineární (Diferenciál mm) Lineární (Předloha mm) y = 3,7866E-03x y = -7,2812E-04x Mk, Nm 1M Str. 21 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

22 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušebním stavu ČVUT, verifikace výpočtových metod Dosažené výsledky a výstupy nabízené pro praxi: Souhrn: proveden návrh spekter zatížení převodovky MQ200 pro realizaci na zkušebním stavu; provedeno měření axiálních posuvů předlohového a výstupního hřídele převodovky MQ200, ze kterého vyplývá praktická nezávislost těchto posuvů na otáčkách hřídelů, což znamená potvrzení, že výsledky naměřené při deformačních testech pro pomalé otáčení hřídelů platí s dostatečnou přesností i při provozních otáčkách. 1M Str. 22 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

23 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušebním stavu ČVUT, verifikace výpočtových metod Další postup řešení Za ČVUT: zprovoznit možnost programování zatížení převodovek ve zkušebním stavu pomocí napínací planety. Napínací planeta 1M Str. 23 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava

24 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušebním stavu ČVUT, verifikace výpočtových metod Další postup řešení Za VŠB-TU spolupráce při zprovoznění zkušebního stavu s napínací planetovou převodovkou a při přípravě zkoušek; upřesnit zpracovaný návrh spekter zatížení podle dalších získaných měřeních na vozidlech Škoda. 1M Str. 24 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava