Pico variklio ir hidraulikos rinkinys sukurtas tam, kad galėtumėte diagnozuoti savo technikos gedimus, susijusius ir su varikliu, ir su hidraulika. Derinamas su WPS600, PicoScope atveria neprilygstamą langą į jūsų hidraulinę sistemą. Dėl signalų formų aiškumo ir galingų PicoScope priartinimo funkcijų iš tiesų galite pamatyti, kas vyksta, visiškai naujai.
Sistemą galima naudoti tiek paprastiems vien elektrinių signalų testams, pavyzdžiui, hidraulinio cilindro išstūmimui ir įtraukimui, tiek visos sistemos testams, kai galite ištirti visos sistemos būklę.
Nustatymai ir prijungimai priklauso nuo to, kokį testą norite atlikti ir kokią transporto priemonę tiriate.
Žemiau surinkome kelis pavyzdžius, iliustruojančius, kokias signalų formas galite pamatyti ekrane ir į ką atkreipti dėmesį diagnostikos metu.
1 pavyzdys: traktoriaus hidraulinis cilindras
Traktoriaus trijų taškų kabinimo įtaiso hidraulinio cilindro kėlimas ir leidimas.
A kanalas: leidimo solenoido srovė
B kanalas: kėlimo solenoido srovė
C kanalas: padėties jutiklis
Signalo formos paaiškinimas
Kėlimo operacija
Leidimo operacija
Padėties jutiklio įtampa kėlimo ir leidimo metu
Aprašymas
Šiame pavyzdyje aiškiai matyti elgsenos skirtumas kėlimo cikle. Kėlimo metu operaciją valdė operatorius. Matote, kad ši signalo forma gana netolygi – tai atitinka rankinį valdymą. Leidimo metu operaciją valdė ECU. Signalo forma rodo švelnų startą ir švelnų pabaigos sustabdymą.
Šiame pavyzdyje nagrinėjami valdymo vožtuvai yra impulsų pločio moduliuojami (PWM) dither tipo vožtuvai. Tai reiškia, kad jais tekanti srovė tiesiogiai proporcinga valdančiojo įtampos signalo užpildos santykiui, o srovės vidurio taškas bet kuriuo momentu tiesiogiai parodo, kiek vožtuvas yra atidarytas ar uždarytas. PWM srovės pulsacija rodo pagrindinį PWM signalo dažnį (šiuo atveju 125 Hz).
2 pavyzdys: teleskopinio krautuvo hidraulinė sistema
Atliekant sudėtingesnį sistemos testavimą, vienu įrašu galite ištirti visos sistemos veikimą. Toliau pateiktame pavyzdyje nagrinėjame teleskopinio krautuvo hidraulinės sistemos našumą naudodami TA377 300 l/min Webtec srauto matuoklį (į rinkinį neįeina).
Šiame įraše yra milžiniškas kiekis diagnostinės informacijos: matyti tiek pagrindinis sistemos veikimas, tiek dalis šioje mašinoje įdiegtų grįžtamojo ryšio valdiklių. Variklio apsukas galima nustatyti iš alkūninio veleno greičio jutiklio, atlikus matavimą, rodantį alkūninio veleno signalo dažnį tarp dviejų arti viena kitos esančių liniuočių. Kadangi šio variklio alkūninio veleno jutiklio ratukas turi 60 dantų, iš kurių dviejų trūksta, variklio sūkiai (RPM) beveik sutampa su alkūninio veleno jutiklio dažniu (RPM yra 3,5 % didesnis). Mašina stovėjo su pakelta strėle ir žemyn nukreiptomis šakėmis.
Signalo formos pavyzdys
A kanalas: alkūninio veleno greičio jutiklis
B kanalas: pagrindinio valdymo vožtuvo solenoidas
C kanalas: srautas pagalbine (aux) linija
D kanalas: hidraulinis slėgis valdymo vožtuvo išėjime
Signalo formos paaiškinimas
Variklis užvedamas – alkūninio veleno jutiklio dažnis pakyla iki tuščiosios eigos reikšmės, o hidraulinė sistema pakelia slėgį iki budėjimo (standby) slėgio. Pagrindinio vožtuvo dither valdymas prasideda nuo minimalios reikšmės ir lėtai auga, kad neužgesintų variklio.
Signalo forma rodo nusistovėjusią būseną: variklis dirba tuščiąja eiga, o vidinėje hidraulinėje sistemoje yra tik budėjimo srautas, tepantis pagrindinius hidraulikos komponentus.
Pastaba: šiuo metu pagalbinėje linijoje reikšmingo hidraulinio srauto nėra.
Įjungiama pagalbinė sistema ir visas 30 l/min srautas keliauja į baką. Variklio apsukos išlieka pastovios. Hidraulinis slėgis siurblyje padidėjo, kad būtų užtikrintas srautas pagalbine linija.
Šakės pakeliamos, kad sistemai būtų sukurta tam tikra apkrova. Kaip matote, srautas į cilindrą turi pirmenybę prieš pagalbinę liniją, ir srautas pagalbinėje linijoje nukrenta beveik iki nulio (naudoto srauto matuoklio minimali rodoma reikšmė buvo apie 15 l/min – žemiau šios vertės osciloskopo kreivė dingsta žemiau ekrano krašto). Šakėms pradedant kilti matyti, kaip linijos slėgis nukrenta beveik iki budėjimo lygio, nes šakės realiai neapkrautos, o budėjimo slėgio pakanka gravitacijai įveikti. Cilindrui pasiekus galinę atramą, matyti nedidelis slėgio šuolis – įsijungia cilindro švelnaus stabdymo (soft-finish) funkcija.
Šakėms visiškai pakilus, operatorius pritaiko ir išlaiko visą slėgį sistemai, kad sukurtų maksimalią apkrovą. Tuo metu įvyksta keli dalykai:
- Pirma, slėgis pakyla iki sistemos maksimumo.
- Srautas persijungia atgal į pagalbinę liniją, nes šakių cilindrui reikšmingo srauto nebereikia.
- Variklis sulėtėja, nes atsiradus apkrovai išauga galios poreikis. Jei apskaičiuosite variklio apsukas sistemai pereinant į maksimalią apkrovą, pamatysite, kad apytikslės variklio apsukos krenta nuo maždaug 820 RPM iki 720 RPM. Apsukoms nukritus iš anksto nustatytu dydžiu, įsijungia variklio apsauga nuo užgesimo (anti-stall), kad variklis nesustotų.
- Impulsų pločio moduliuojamas (PWM) pagrindinis valdymo vožtuvas šiek tiek pripridaromas, kad variklis būtų nuimtas nuo apkrovos. Tai matyti iš to, kaip nedaug krenta maksimali srovė (B kanalas). Šis apkrovos sumažinimas kartu su variklio elektroniniais valdikliais leidžia ECU grąžinti variklį į teisingas apsukas. Papildomas slėgio numetimo poveikis – suapvalintas pradinis kampas siurbliui pereinant į maksimalų slėgį.
- Operatorius nustoja spausti šakių cilindrą. Nors pačios šakės fiziškai nejuda, matote, kaip slėgis mažėja. Tada apkrova nuo variklio nuimama ir variklis pradeda greitėti. Variklio ECU naudoja hidraulinę sistemą kaip stabdį ir šiek tiek praveria pagrindinį valdymo vožtuvą, kad uždėtų varikliui daugiau apkrovos ir kuo greičiau grąžintų jo apsukas į teisingą reikšmę.
Aprašymas
Iš šio paprasto testo matyti, kaip elektroninis sistemos valdymas naudojamas visos sistemos darbui valdyti.
Svarbu suprasti, kad paprastai skambantis gedimas, pavyzdžiui, „varikliui užgesus uždėjus didelę hidraulinę apkrovą“, gali kilti tiek dėl variklio, tiek dėl hidraulinės sistemos problemų. Galimybė tiesiogiai susieti hidraulinės sistemos veikimą su variklio signalais, tokiais kaip purkštukų ar alkūninio veleno jutiklio signalai, parodo technikui ne tik tai, kas vyksta, bet ir tai, ko ECU tikisi – taigi išryškina problemą.
PicoScope 6 aplinkoje galite susikurti Math kanalą, kuris atvaizduotų kintančias variklio apsukas. Taip gausite grafinį variklio apsaugos nuo užgesimo sistemos elgsenos vaizdą. Atkreipkite dėmesį, kad žemiau pateiktame pavyzdyje naudojame žemų dažnių filtrą su 2 Hz ribiniu dažniu, kad pašalintume viršūnes, kylančias dėl trūkstamų dantų alkūninio veleno jutiklio ratuke.
Math kanalo formulės pavyzdys: „1.034*LowPass(freq(A),2)“, vienetų pavadinimas – „RPM“, o maksimali riba (Max Range) nustatyta ties „1200“.
1,034 yra korekcijos koeficientas, paverčiantis 58 alkūninio veleno jutiklio impulsus per sekundę į apsukas per minutę.
3 pavyzdys: hidraulinis sankabų paketas
Šis pavyzdys – iš hidraulinio sankabų paketo, persijungiančio nuo A sankabos prie B sankabos. Jis aiškiai iliustruoja realius vėlinimus, kuriuos lemia vožtuvų stūmiklių judėjimo, alyvos tekėjimo ir slėgio kritimo trukmė. Atkreipkite dėmesį, kad visas persijungimas trunka vos 250 ms, o nuo vieno solenoido įjungimo iki antrojo išjungimo praeina mažiau nei 200 ms.
Signalo formos pavyzdys
A kanalas: B sankaba – slėgis
B kanalas: A sankaba – slėgis
C kanalas: B sankaba – srovė
D kanalas: A sankaba – srovė
Signalo formos paaiškinimas
Įjungiamas B sankabos solenoidas
A sankabos slėgis pradeda kristi
B sankabos slėgis pradeda kilti
A sankabos solenoidas išjungiamas
B sankabos slėgis stabilizuojasi, kol sankaba išjungiama. Tada slėgis pakyla iki visaverčio normalaus darbinio slėgio
Aprašymas
Matome, kad A sankaba jau įjungta ir kad impulsų pločio moduliuojamas (PWM) signalas jos valdymo solenoidui yra aktyvus. Pastaba: dviejų sankabų slėgio kreivės turi skirtingas vertikaliąsias skales.
Aktyvavus sankabos keitimą, pirmiausia įjungiamas maitinimas B sankabai. Trumpą laiką atrodo, kad nieko nevyksta. Iš tikrųjų krypties valdymo vožtuve fiziškai juda stūmiklis ir alyva pradeda tekėti. Vožtuvo stūmikliui pajudėjus pakankamai toli, matome, kad A sankabos slėgis ima kristi. Šios konstrukcijos sankabų pakete tarp abiejų sankabų yra vidinis kanalas, spartinantis veikimą. Iš pradžių slėgio kritimą sukelia alyva, tekanti vidiniu kanalu tiesiai į B sankabą. Kadangi šios sistemos hidraulinis siurblys (kaip ir daugelis kitų) negali patiekti tiek alyvos, kad pripildytų antrąją sankabą, tuo pat metu tiekdamas alyvą pirmajai, sistema suprojektuota taip, kad antroji sankaba pradedama pildyti iš pirmosios išleidžiama alyva.
Kai antroji sankaba pereina į apkrovą (žr. 5 žymą), slėgis stabilizuojasi, kol juda sankabos diskai. Šiuo laikotarpiu siurblys vis dar tiekia alyvą abiem sankaboms, tačiau vidinis kanalas užtikrina, kad slėgis abiejuose mazguose kuo greičiau susilygintų ir kad A sankabos slėgis mažėtų kylant slėgiui B sankaboje. Atkreipkite dėmesį, kad sistema sukonfigūruota taip, jog šis persidengimo laikas, kai varo abi sankabos, būtų kuo trumpesnis – taip mažinamas sankabos slydimas ir dėvėjimasis. Sistemos elgsena šiuo persidengimo laikotarpiu yra kritinė persijungimo sklandumui. Jei A sankaba visiškai atsijungia dar nespėjus pasiruošti B sankabai, mašina staiga sulėtėja su juntamu trūktelėjimu. Jei sankabų persidengimas per ilgas, greičiau dėvisi sankabos diskai ir per daug kaista hidraulinė alyva.
Išjungus A sankabos solenoidą, matome nedidelį laiko vėlinimą, kol vožtuvo stūmiklis pajuda ir nutraukia srautą į A sankabą. Tam įvykus matyti, kad A sankabos slėgis sparčiai nukrenta iki bako slėgio, o B sankabos slėgis pakyla iki normalaus darbinio. Dabar sistema veikia normaliai: B sankaba visiškai įjungta, o A sankaba išjungta.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.