Details

В гусеничных боевых машинах и тяжёлых бронированных платформах боковая коробка передач находится как раз там, где нагрузки наиболее критичны: высокий крутящий момент от двигателя, резкие ударные нагрузки от пересечённой местности, интенсивный тепловой нагрев при длительных миссиях и постоянные изменения направления. Она не получает никакой славы, но если она выходит из строя — машина перестаёт двигаться. Нет поворота, нет манёвра, нет миссии.

Этот стенд создан для того, чтобы боковая коробка передач доказала свою надёжность под контролируемыми, измеряемыми нагрузками ещё до установки на машину.
Электрическая и гидравлическая система стенда испытаний боковой коробки передач (LH & RH) построена как полнофункциональный производственный испытательный комплекс, а не как формальный испытательный пост. Вместо того чтобы просто прокрутить входной вал несколько минут и отметить пункты в списке, стенд воспроизводит реальные условия работы:
• Смазочное масло нагревается до высоких, реалистичных температур, а не до «слегка тёплых» условий мастерской.  
• Масло прокачивается через коробку передач под давлением, чтобы проверить каналы смазки и зазоры.  
• Применяется контролируемая тормозная нагрузка, чтобы заставить зубчатую передачу работать, а не вращаться вхолостую.  
• Цилиндры сцепления и переключения передач приводятся в действие гидравлически, имитируя реальные усилия и последовательности управления.  
• Крутящий момент, обороты, температура, давление, шум и вибрация контролируются в реальном времени, чтобы вы видели фактическое поведение коробки, а не только её «выживание».

Под корпусом стенда объединены:
• Высокопроизводительные гидравлические станции смазки и актуации  
• Высокомощный асинхронный сервопривод для подачи контролируемой механической энергии  
• Отдельные гидравлические контуры для циркуляции масла и функций актуации  
• Автоматизация и система сбора данных на базе PLC–HMI  
• Плотно интегрированный комплекс датчиков, разработанный для серьёзной диагностики, контроля качества и инженерных исследований  

Проще говоря, эта машина превращает испытания боковой коробки передач из субъективной оценки «кажется нормально» в повторяемый, основанный на данных процесс валидации — фактически лабораторию испытаний редукторов в одном интегрированном комплексе.

1. Назначение и функциональный охват
Стенд предназначен для комплексных, повторяемых испытаний боковых коробок передач левой (LH) и правой (RH) сторон, включая несколько вариантов одной семейства. Подходит как для производственного контроля качества, так и для НИОКР.

Он позволяет вам:

• Проверять механические характеристики  
  ▹Проверять, может ли коробка передавать требуемый крутящий момент без аномального шума, вибрации или перегрева.  
  ▹Подтверждать корректную работу во всех передачах при лёгкой и тяжёлой нагрузке.

• Проверять работу механизмов переключения и актуации  
  ▹Оценивать плавность и повторяемость включения/отключения сцепления.  
  ▹Подтверждать, что механизм переключения достигает и чётко фиксирует каждую передачу.  
  ▹Проверять работу тормоза под контролируемой гидравлической нагрузкой во время вращения системы.

• Оценивать тепловые характеристики и качество смазки  
  ▹Изучать рост температуры масла при длительной нагрузке и испытаниях на выносливость.  
  ▹Анализировать поведение коробки при повышенных температурах масла, близких к реальным условиям эксплуатации.

• Анализировать характеристики NVH и усталостные тенденции  
  ▹Регистрировать шумовые и вибрационные сигнатуры во всём диапазоне скоростей.  
  ▹Выявлять ранние признаки несоосности, повреждений подшипников, выкрашивания зубьев и других внутренних проблем.

• Стандартизировать критерии приёмки  
  ▹Выполнять стандартные циклы испытаний для каждой коробки, покидающей производство.  
  ▹Записывать параметры для прослеживаемости и анализа обратной связи с эксплуатации.

2. Гидравлическая архитектура
Гидравлическая система разделена на два логических подсистемы:  
1. Смазка / циркуляция и нагрев масла  
2. Актуация (сцепление, переключение передач, тормоз)  
Такое разделение повышает надёжность, управляемость и удобство обслуживания.

2.1 Система смазки и циркуляции масла
Система смазки обеспечивает циркуляцию подготовленного масла через коробку передач в условиях, максимально приближенных к реальным.

Ключевые характеристики:  
• Изолированный бак объёмом 400 литров  
  ▹Большой объём для температурной стабильности и достаточного запаса при длительных испытаниях.  
  ▹Разработан для минимизации аэрации и обеспечения надёжного всасывания и возврата масла.

• Способность работать с высокотемпературным маслом  
  ▹Использует высококачественное трансмиссионное масло для тяжёлых редукторов.  
  ▹Погружной нагреватель ~20 кВт для быстрого нагрева и стабильной работы при высоких температурах.  
  ▹Температура масла до ~150°C для моделирования самых тяжёлых условий.

• Циркуляция под давлением  
  ▹Давление подачи около 18 кгс/см² для обеспечения попадания масла во внутренние каналы и критические точки.  
  ▹Многоступенчатая фильтрация (грубая + тонкая) для поддержания чистоты масла и защиты насоса и редуктора.

• Тепловой рабочий диапазон  
  ▹Типичная температура возврата масла во время испытаний ~100 ± 10°C.  
  ▹Позволяет оценить герметизацию, зазоры, шум, вибрацию и эффективность работы на прогретом режиме.

Практически это означает, что коробка испытывается горячей, нагруженной и должным образом смазанной — именно так, как она работает в реальной эксплуатации.

2.2 Гидравлическая станция актуации (сцепление, переключение передач и тормоз)
Подсистема актуации — это отдельная гидравлическая система, управляющая механизмами сцепления, переключения и тормоза.

Включает:  
• Гидробак 40 литров  
  ▹Предназначен только для актуации, разделён с маслом смазки.  
  ▹Уменьшает перекрёстное загрязнение и упрощает управление.

• Контур актуации высокого давления  
  ▹Рабочее давление до ~40 кгс/см².  
  ▹Обеспечивает достаточную силу и скорость для всех цилиндров актуации.

• Отдельные цилиндры для каждой функции  
  ▹Цилиндр сцепления – для контролируемого включения/отключения.  
  ▹Цилиндр переключения передач – перемещает селектор в нужное положение.  
  ▹Цилиндр блокировки передачи – удерживает передачу в зафиксированном положении.  
  ▹Цилиндр тормоза – создаёт контролируемый тормозной момент для нагружения коробки.

• Механизм распределения гидравлики  
  ▹Направляет поток и давление к каждому цилиндру по последовательности, управляемой PLC.  
  ▹Позволяет выполнять сложные и повторяемые циклы, такие как:  
    ▪ Включить сцепление → выбрать передачу → применить тормоз → работать под нагрузкой → отпустить → переключить на следующую передачу.

Это обеспечивает повторяемую, программируемую актуацию, гораздо более точно имитирующую реальные управляющие воздействия, чем ручной привод.

3. Электрическая система привода
3.1 Высокомощный асинхронный сервомотор
Механическая энергия подаётся через прочный асинхронный сервомотор, специально разработанный для работы на испытательных стендах.

Ключевые параметры:
• Номинальная мощность: примерно 78–80 кВт  
• Максимальная скорость: до ~2500 об/мин  
• Конструкция рассчитана на:  
  ▹Высокие пусковые нагрузки по крутящему моменту.  
  ▹Частые изменения скорости и переходные процессы.  
  ▹Непрерывные endurance-испытания в тяжёлом режиме.

По сравнению со стандартным асинхронным двигателем сервоконфигурация обеспечивает точный контроль скорости и крутящего момента — критически важный для проведения повторяемых и измеряемых испытаний, а не просто «включить и посмотреть».

3.2 Серво-привод и управление
Сервомотор управляется системой приводного сервоконтроллера, интегрированной с PLC:
• Замкнутая система управления с использованием обратной связи от энкодера на двигателе.  
• Поддерживаются режимы:  
  ▹Работа с постоянной скоростью для endurance и тепловой стабилизации.  
  ▹Контролируемые скоростные рампы для снятия характеристик.  
  ▹Ступенчатые изменения и переходные профили для имитации ударных/нагрузочных процессов.  
• Реализованы защитные функции:  
  ▹Защита от перегрузки и сверхтока.  
  ▹Защита от перегрева двигателя и сервопривода.  
  ▹Контролируемая остановка и безопасное отключение при неисправностях или аварийной остановке.

Таким образом, вы получаете программируемый профиль привода для коробки передач, а не простой мотор с режимом ВКЛ/ВЫКЛ.

4. Измерение крутящего момента и производительности
Крутящий момент измеряется непосредственно на валу с помощью встроенного тензодатчика крутящего момента:
• Диапазон измерений: обычно ~0–300 Н·м  
• Устанавливается между выходным валом двигателя и входным валом коробки.  
• Позволяет фиксировать:  
  ▹Зависимость крутящего момента от скорости в каждой передаче.  
  ▹Переходные процессы крутящего момента при включении сцепления и переключении передач.  
  ▹Изменение потребного момента по мере нагрева масла и расширения компонентов.

Это позволяет сформировать точную «подпись» исправной коробки и выявлять отклонения на ранней стадии.

5. Инструментирование и датчики
Этот стенд — не просто нагрузочная машина, а полноценная инструментированная платформа. Комплекс датчиков обеспечивает полное понимание поведения коробки под нагрузкой.

5.1 Датчики процессов и состояния — основные:

• Датчик RPM  
  ▹Измеряет скорость вращения во всём диапазоне.  
  ▹Используется для синхронизации данных по моменту, вибрациям и шуму.

• Температурные датчики (RTD PT100)  
  ▹Установлены в баке смазки и ключевых магистралях.  
  ▹Диапазон позволяет работать с горячим маслом (0–150°C).  
  ▹Используются для мониторинга и для управления температурой по замкнутому контуру.

• Датчики давления  
  ▹Установлены в контурах смазки и актуации.  
  ▹Контролируют:  
    ▪ Состояние давления смазки.  
    ▪ Давление в цилиндрах при работе сцепления, переключения и тормоза.

• Датчик шума  
  ▹Измеряет общий уровень шума коробки.  
  ▹Полезен для NVH-сравнения между коробками и оценки деградации.

• Трёхосевой вибродатчик (акселерометр)  
  ▹Фиксирует вибрации по трём ортогональным осям.  
  ▹Широкий диапазон частот позволяет выявлять частоты зацепления зубьев, проблемы подшипников и структурные резонансы.

5.2 Почему это важно
При корреляции всех сигналов (момент, обороты, давление, температура, шум, вибрации) стенд превращается в полноценный диагностический и инженерный инструмент:
• Позволяет отличать проблемы смазки от конструктивных недостатков.  
• Позволяет обнаруживать механические дефекты задолго до отказа.  
• Позволяет формировать надёжные критерии приёмки, основанные на данных, для каждой коробки.

6. Автоматизация PLC–HMI и сбор данных

6.1 PLC (программируемый логический контроллер)  
PLC — это центральный управляющий модуль, координирующий все подсистемы.

Его задачи включают:
• Последовательное выполнение испытательных программ:  
  ▹Запуск/останов нагрева и циркуляции масла.  
  ▹Разгон, стабильная работа и останов двигателя.  
  ▹Актуация сцепления, переключения передач и тормоза в заданном порядке.

• Реализация логики безопасности:  
  ▹Отключение при перегреве.  
  ▹Аварии по низкому давлению смазки.  
  ▹Обработка аварийной остановки.  
  ▹Блокировки, предотвращающие опасные состояния механики.

• Управление в реальном времени:  
  ▹Корректировка скорости и давления в зависимости от обратной связи.  
  ▹Гарантия завершения каждого шага программы перед переходом к следующему.

6.2 HMI (человеко-машинный интерфейс)  
Оператор взаимодействует со стендом через графическую панель HMI:

• Визуализация в реальном времени:  
  ▹Скорость и крутящий момент коробки.  
  ▹Температуры и давления масла.  
  ▹Состояние системы актуации.  
  ▹Активные предупреждения и аварии.

• Функции оператора:  
  ▹Запуск/остановка полных последовательностей испытаний.  
  ▹Выбор программ тестирования для различных версий коробок.  
  ▹Ограниченные ручные режимы для обслуживания или диагностики.  
  ▹Просмотр основных трендов и истории параметров (зависит от конфигурации).

Вместе система PLC–HMI обеспечивает ежедневную эксплуатацию стенда операторами, при этом предоставляя достаточный функционал для инженеров-разработчиков.

7. Механическая компоновка и интеграция гидравлических контуров
Механическая и гидравлическая компоновка разработана с учётом наглядности, доступности и удобства обслуживания:

• Модульная физическая компоновка  
  ▹Основная смазочная станция 400 л как отдельный модуль.  
  ▹Высоконапорная станция актуации 40 л как второй модуль.  
  ▹Электрический шкаф/серво-панель в отдельной стойке.  
  ▹Операторский пульт / HMI размещены эргономично для удобства и видимости.

• Логичная гидравлическая разводка  
  ▹Правильно рассчитанные линии всасывания и возврата для предотвращения кавитации.  
  ▹Фильтры размещены для лёгкого обслуживания.  
  ▹Чётко промаркированные коллекторы, клапаны, манометры и точки контроля.

• Удобство обслуживания  
  ▹Конструкция позволяет заменять насосы, моторы, клапаны и датчики с минимальной разборкой.  
  ▹Понятная документация и схемы облегчают диагностику.

Это снижает время простоя и обеспечивает многолетнюю практичную эксплуатацию стенда.
8. Технические характеристики

  

    
Категория
    
Параметр
    
Типичное значение / Описание
  

  

    
Применение
    
Тип коробки
    
Боковая коробка передач – варианты LH и RH
  

  

    
Функция
    
Область испытаний
    
Функциональные испытания, испытания производительности и на выносливость
  

  

    
Главный привод
    
Тип двигателя
    
Асинхронный сервомотор
  

  

    

    
Номинальная мощность
    
~78–80 кВт
  

  

    

    
Максимальная скорость
    
До примерно 2500 об/мин
  

  

    

    
Метод управления
    
Замкнутый контроль скорости/момента через сервопривод
  

  

    
Система смазки
    
Объём бака
    
400 л
  

  

    

    
Рабочая жидкость
    
Высококачественное трансмиссионное масло (например, IOC 030-GX-100)
  

  

    

    
Давление подачи
    
Около 18 кгс/см²
  

  

    

    
Мощность нагревателя
    
~20 кВт (погружной нагреватель)
  

  

    

    
Максимальная температура масла
    
До примерно 150°C
  

  

    

    
Типичная температура возврата масла
    
~100 ± 10°C в ходе испытания
  

  

    

    
Фильтрация
    
Многоступенчатая (грубая + тонкая)
  

  

    
Система актуации
    
Объём резервуара
    
40 л
  

  

    

    
Давление актуации
    
До примерно 40 кгс/см²
  

  

    

    
Приводимые функции
    
Сцепление, переключение, блокировка передачи, тормоз
  

  

    

    
Производительность насоса
    
~30–40 л/мин при давлении до ~40 бар
  

  

    
Измерение момента
    
Диапазон датчика
    
Около 0–300 Н·м
  

  

    

    
Установка
    
В линию между двигателем и входным валом коробки
  

  

    
Датчики — процесс
    
RPM
    
~3–2500 об/мин
  

  

    

    
Температура масла (PT100)
    
0–150°C
  

  

    

    
Датчики давления
    
~0–20 бар, выход 4–20 мА
  

  

    

    
Шум
    
~0–80 дБ (типичный диапазон измерений)
  

  

    
Датчики — вибрация
    
Тип
    
Трёхосевой акселерометр
  

  

    

    
Диапазон частот
    
Широкий диапазон, подходящий для анализа зацепления зубьев и структурных вибраций
  

  

    
Управление и интерфейс
    
Контроллер
    
Промышленный PLC
  

  

    

    
HMI
    
Графическая сенсорная панель оператора
  

  

    

    
Коммуникация
    
Промышленный последовательный/полевой интерфейс (например RS-485 или современный аналог)
  

  

    
Режимы работы
    
Режим тестирования
    
Полуавтоматические и полностью автоматические последовательности (конфигурируемые)
  

  

    

    
Регистрация данных
    
Мониторинг в реальном времени, запись трендов/данных (в зависимости от конфигурации)
  

  

    
Типичная среда
    
Установка
    
Заводы по производству военной техники, оборонные предприятия, центры испытаний тяжёлых машин
  


9. Типичные области применения
Этот стенд идеально подходит для организаций, которые не могут позволить себе догадки в вопросах надёжности коробки передач:

• Производители бронированных машин и гусеничных платформ  
  ▹Регулярные испытания и окончательная приёмка боковых коробок передач.

• Оборонные заводы и ремонтные базы тяжёлой техники  
  ▹Проверка после ремонта и капитального восстановления перед повторным вводом в эксплуатацию.

• Научно-исследовательские и инженерные лаборатории оборонной отрасли  
  ▹Валидация конструкторских решений, бенчмаркинг, сравнение масел и конфигураций.

• Независимые испытательные центры и частные сервисы тяжёлой техники  
  ▹Контрактные испытания для OEM-производителей и ремонтных организаций.