帶高速攝影系統(tǒng)的汽車離合器旋轉(zhuǎn)破壞強度試驗機外文文獻翻譯@中英文翻譯@外文翻譯

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附 錄 he of a is is to of be on of a on is of be of by in is of is an be in of is to of in in a = s2 0 2 000 r/in 250 ℃ ) at a = s2 0 0 000 r/in At is no on a of ). It a 1), 0 8 000 r/0 I/s2 (2) to (3) of (4) to To of be do on of to be to to of so we on 1], 2). to is 800 000 r/or on of At in a O" of or 2], to is to In to of in a to of is to t is in on of of he of he by is to of If be to be in to by to be at a in do of of to is in as of by a of 0 000 r/in 00 m/s if to of of mm at t = 2 (200 m/s) = 1 x 10-5 s it is In to we a in of he of is in . in in of in At of of up a so a in of he of is is e in to a to as an of to to (1) in 1 560 r/of a ), 0 ° on a of of of of in (2) to in 14 010 r/on ). of by on As t of of (3) of ) in of of no of of (in in of of is a of is to of of of of 1] "O" of of s [s 1998 [2] of [ 1998 帶高速攝影系統(tǒng)的汽車離合器旋轉(zhuǎn)破壞強度試驗機 摘要 ： 提供了一種帶高速攝影系統(tǒng)的汽車離合器旋轉(zhuǎn)破壞強度試驗機，該機可以頻繁地做離合器總成的破壞性試驗，并可拍攝到離合器總成破壞瞬間的獨幅照片，以利找出總成零件的薄弱環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵詞： 旋轉(zhuǎn)破壞性試驗 試驗機 汽車離合器 高速攝影 汽車離合器由壓蓋總成和從動盤總成組成，它們的旋轉(zhuǎn)強度是評價汽車關(guān)鍵零件質(zhì)量的重要指標，規(guī)范規(guī)定它們都應(yīng)在加速度 狀態(tài)下進行高于工作轉(zhuǎn)速的超速強度試驗，以確定離合器盤的安全性和可靠性。例如，桑塔納轎車的離合器壓盤總成與從動盤總成都要求在常溫下以 a=50 2 000 r/從動盤總成還要求在高溫 (250℃) 下以 a=50 0 000 r/些試驗都要求在專門的試驗機上進行。 目前，國內(nèi)尚缺少進行汽車離合器總成強度試驗的專用設(shè)備。本文介紹筆者研制的一種立式多功能的汽車離合器旋轉(zhuǎn)強度試驗機 (見圖 1)。它具有 ① 較強的驅(qū)動能力，可產(chǎn)生足夠大的加 速度，進行最大重量 50 高轉(zhuǎn)速 18 000 r/大加速度 20π s 2的離合器總成強度試驗； ② 強大的減振系統(tǒng)，以吸收離合器總成高速旋轉(zhuǎn)時的振動能量； ③ 可靠而平穩(wěn)的自控系統(tǒng)和絕對安全的鉛磚防護腔體； ④ 可供觀察離合器總成旋轉(zhuǎn)試驗過程和破裂瞬時狀態(tài)的監(jiān)視與高速攝影系統(tǒng)。對各種汽車離合器總成，該機可進行高速強度試驗，尤其可頻繁地做破壞性試驗，使用方便、安全可靠。 圖 1 汽車離合器旋轉(zhuǎn)強度試驗機照片 橡膠阻尼支承的上托式柔性軸系 這類試驗機由于要頻繁地進行高速破壞性試驗，主機軸系應(yīng)能順利完成離合器總成升速至破壞的全過程，因此我們采用立式上托的帶橡膠阻尼器的柔性軸系［ 1］ ，其結(jié)構(gòu)見圖 2。由于采用立式柔軸，其一階臨界轉(zhuǎn)速很低，只有 1800～ 2000 r/整個高速區(qū)域均處在超臨界的平穩(wěn) 狀態(tài)。同時在柔軸中間設(shè)有一個用 “O” 型橡膠圈組成的阻尼支承，當軸系通過臨界轉(zhuǎn)速或者由于離合器總成發(fā)生嚴重失衡帶來激烈振動時，該阻尼支承能吸收振動能量，衰減軸系振動 ［ 2］ ，確保離合器總成繼續(xù)升速直至破壞，保證完成高速破壞試驗。此結(jié)構(gòu)簡單、容易調(diào)整、減振范圍大。為了防止離合器總成破壞時刻，巨大的瞬時振動能量造成下部軸系和傳動系統(tǒng)的破壞，在柔軸頭部設(shè)有一限位支座，防止柔軸彎曲變形過大而破壞軸系下部的傳動部件。柔軸采用插入式安裝，當離合器總成破壞嚴重時，最多是更換頭部彎曲的柔軸，對整個機器沒有任何影響，操作裝卸十分 方便，從而保證了該試驗機可以頻繁地進行離合器總成的破壞性試驗。采用立式上托軸系，便于從頂蓋視窗觀察試驗過程以及試件的安裝與拆卸。 圖 2 帶橡膠阻尼器的柔性軸系 合器總成破壞瞬間的高速攝影系統(tǒng) 離合器總成由許多零件組裝而成， 各零件質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到總成的質(zhì)量。若能通過高速強度試驗找出總成零件的薄弱環(huán)節(jié)，最好是在試驗腔內(nèi)拍攝到總成各零件由變形 → 屈服 → 散架 → 破壞的全過程，那將是十分有意義的。雖然目前無法在近距離內(nèi)，在事先不知道離合器總成何時發(fā)生破壞的情況下拍攝高速破壞的全過程，然而卻可以拍攝到破壞瞬間的獨幅照片。 國外普遍采用的是在試件轉(zhuǎn)子外設(shè)置觸發(fā)線圈，當轉(zhuǎn)子飛裂時，碎片飛出碰到觸發(fā)線，由觸發(fā)電路觸發(fā)高速照相機打開快門，拍下轉(zhuǎn)子破壞瞬間的形象。顯然這種設(shè)計要求照相機必須有很高的拍攝速度。例如離合器總成的破壞轉(zhuǎn)速多大于 10 000 r/線速度在 200 m/要拍攝清楚碎片飛出時的瞬時運動狀況，捕捉到碎片移動 2 么，照相機起碼應(yīng)具有 t=2 200m/s)=1×10 -5 于普通照相機這顯然是望塵莫及的。 為了解決這個難題，我們開發(fā)了一種用普通照相機拍攝的高速攝影技術(shù)，用在汽車離合器 高速強度試驗機上，拍到了離合器總成破壞瞬間的獨幅照片。此高速攝影系統(tǒng)的工作原理見圖 3。具體做法為，將普通照相機置于試驗機頂蓋視窗外，在黑暗的試驗腔外，預(yù)先打開快門，處于待拍攝狀態(tài)。同時，加 足頂蓋側(cè)視窗外反光鏡兩鋼球間的高壓電容器的電壓。當離合器總成高速旋轉(zhuǎn)，零件飛裂破壞時，切斷總成外圍設(shè)置的觸發(fā)線，使光源觸發(fā)線路工作，觸發(fā)針發(fā)出觸發(fā)脈沖，使兩鋼球間的空氣電離，引發(fā)電容器在鋼球間放電，產(chǎn)生強的窄脈沖光源，于是照相機底片感光，獲得離合器總成破壞瞬間的獨幅照片。此技術(shù)方法簡便，省去昂貴的高速照相機，拍攝精度也高。 圖 3 高速攝影系統(tǒng)工作原理圖 我們在此試驗機上對離合器蓋及盤總成作了大量破壞性試驗。今以桑塔納轎車壓蓋總成的破壞試驗為例說明。首先，拍下桑塔納轎車離合器壓蓋總成靜止時的狀態(tài)；然后，對壓蓋總成進行破壞，并對破壞過程用高速攝影系統(tǒng)進行拍攝，獲得以下結(jié)果： (1)桑塔納離合器壓蓋總成在轉(zhuǎn)速為 11 560 r/，壓蓋彈簧片飛出，切斷觸發(fā)線圈，拍下高速攝影照片 (見圖 4)，照片正右偏上約 20° 位置有一 彈簧片飛出的陰影。停車后發(fā)現(xiàn)整盤尚未破壞，但找到彈簧片裂骸，明顯可見彈簧片在離心力作用下沿根部先彎斷飛出。 (2)以此壓蓋總成繼續(xù)升速試驗，在轉(zhuǎn)速為 14 010 r/得高速攝影照片 (見圖 5)。由破壞瞬間的照片可見，整個離合器壓蓋總成的壓蓋發(fā)生嚴重翹曲，徑向變形上翻拉平 (見照片上部 )并切斷觸發(fā)線圈。隨著壓蓋翹曲后，離合器整盤失衡飛裂破壞。但未看出壓蓋下部鑄鐵圓環(huán) (遮住部位無法拍攝到 )斷裂飛出的影子。 (3)從壓蓋總成破壞后的裂骸照片 (見圖 6)可看出，壓蓋嚴重翹曲變形，在安裝彈簧 片的缺口處拉斷，但壓蓋并沒有破斷成幾塊，雖然壓蓋下部的鑄鐵圓環(huán)已斷裂成 7塊，但沒有發(fā)現(xiàn)壓蓋內(nèi)側(cè)面上有鑄鐵圓環(huán)碎塊撞擊的痕跡。 由上結(jié)果可見桑塔納轎車離合器壓蓋總成瞬時的破壞過程為，局部零件 (彈簧片 )飛出 → 壓蓋嚴重翹曲變形，在局部薄弱截面處拉斷 → 壓蓋下部的鑄鐵圓環(huán)斷裂 → 整個壓蓋總成破壞。 本試驗機已投入工廠使用達 3年之久，由于功能齊全、性能穩(wěn)定、價格低廉，且解決了汽車離合器大量的檢測、開發(fā)與研究問題，有望替代進口，推廣應(yīng)用。 圖 4 壓蓋總成彈簧片飛出瞬間的照片 圖 5 壓蓋總成破壞瞬間的照片 圖 6 壓蓋總成破壞后殘骸的照片 參考文獻 [1] 吳大文 .“O” 型橡膠圈動態(tài)特性的實驗研究：［碩士學位論文］ 江大學， 1998 [2] 錢立新 博士學位論 文］ 江大學， 1998