1.引言

    我公司在開發(fā)研制生產(chǎn)割草機(jī)變速器的過程中，為試驗割草機(jī)變速器的工況狀態(tài)，專為割草機(jī)變速器設(shè)計生產(chǎn)了試驗臺。試驗臺能夠模擬變速箱實際工作狀態(tài)，并測量和顯示出其轉(zhuǎn)速、扭矩、振動、徑向壓力和箱體溫度等性能參數(shù)，經(jīng)系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)處理和綜合分析后生成測試報表。用戶可以方便地完成各種類型試驗，并得到相應(yīng)報表。系統(tǒng)功能齊全，人機(jī)界面良好，操作簡單，抗干擾能力強(qiáng)，目前已投入實際應(yīng)用。該試驗臺的離合裝置試驗是針對帶有離合機(jī)構(gòu)的變速器而增加的功能，主要用于離合裝置壽命試驗。開始設(shè)計的線路為用JS7時間繼電器控制線路，控制線路多，接線復(fù)雜，且繼電器長期帶電工作，繼電器觸點(diǎn)易老化，繼電器機(jī)械壽命也不能達(dá)到要求。隨著設(shè)備的運(yùn)行時間越來越長，故障點(diǎn)相應(yīng)增加，維護(hù)工作量越來越大，嚴(yán)重影響割草機(jī)試驗臺的安全運(yùn)行。為保障試驗的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需對原繼電控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2.項目的實施簡介

    該項目為適應(yīng)工況要求增加的試驗帶離合裝置的割草機(jī)變速器離合壽命試驗。試驗要求：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)150小時，離合齒輪嚙合10秒/次，離合齒輪分離5秒/次，即離合周期為15秒。150小時的離合周期數(shù)為36000次。該試驗?zāi)康臑椋?BR>
    （1）試驗離合彈簧拉力和壽命能否保證36000次離合試驗；

    （2）試驗割草機(jī)變速箱在加載的條件下變速器的離合齒輪離合及磨損狀況。這兩項達(dá)標(biāo)，才能保證離合裝置安全可靠。經(jīng)方案設(shè)計，項目與2004年實施后，通過輕載試驗、加載試驗證明試驗效果良好。功能齊全、穩(wěn)定可靠，投入試驗至今，已取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.系統(tǒng)組成

    割草機(jī)變速器試驗臺離合裝置PLC控制系統(tǒng)是以可編程序控制器PLC為核心的控制、執(zhí)行、聲光報警和一次、二次外圍元件組成。CPM系列PLC在編程環(huán)境等方面，它不僅具備了以往的小型PLC所具有的功能，就是作為小型控制器或在傳感控制器應(yīng)用，也能適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場不同的需求。因此我們選用可編程序控制器的型號為CPM2A—20CDR-D。該機(jī)型體積小、可與計算機(jī)通訊，便于監(jiān)控、調(diào)試和排除故障，豐富和完善了對試驗臺的檢修、維護(hù)手段，提高了自動化水平。本系統(tǒng)共需5個輸入點(diǎn)和5個輸出點(diǎn)，PLC電源電壓選用AC220V, 輸入額定電壓為PLC內(nèi)部電源DC24V, 輸出額定電壓為PLC外部電源DC24V,輸出電流為2A/點(diǎn)，采用繼電器輸出方式，程序表達(dá)使用梯形圖形式，本系統(tǒng)僅設(shè)置自動工作方式。附表為PLC外部I/O接口（見附表），梯形圖（見圖1）。

附表 PLC外部I/O接口

    該梯形圖中，長延時電路采用1.0秒時鐘脈沖和計數(shù)器CNT000、CNT001、CNT002組成，分別為秒計時、分計時、和小時計時，小時數(shù)設(shè)定為150小時。齒輪離合時間控制有TIM003、TIM004組成，采用聯(lián)鎖方式，離合周期為15S/T，實現(xiàn)齒輪嚙合時間10秒和分離時間5秒的互換。動作原理：運(yùn)行條件鈕子開關(guān)閉合，按起動按鈕，運(yùn)行指示燈亮，長延時電路開始計時，實現(xiàn)秒、分、小時計數(shù)；同時TIM003、TIM004輪流10S、5S定時交替工作，實現(xiàn)齒輪離合，離合計數(shù)器開始計數(shù)，以便試驗人員監(jiān)視離合次數(shù)。齒輪離合電磁鐵開始通電、斷電工作，由電磁鐵拉動彈簧使離合齒輪離合。試驗過程中如主電機(jī)停轉(zhuǎn)或冷卻水壓低，報警指示燈亮，提醒試驗人員排除故障，故障排除后，按報警接除按鈕，報警指示燈滅。試驗時間到即開機(jī)150小時（或計數(shù)器顯示36000次），1002試驗時間到指示燈亮，運(yùn)行停止。運(yùn)行條件鈕子開關(guān)置關(guān)。可進(jìn)行下一次試驗。PLC控制接線圖見圖2。

5.安裝和使用注意事項

    安裝和調(diào)試、使用時，一定要注意水壓繼電器的工作情況。因為我們的加載試驗使用了磁粉制動器。磁粉制動器是根據(jù)電磁原理和利用磁粉傳遞轉(zhuǎn)矩的，它具有激磁電流和傳遞轉(zhuǎn)矩基本成線性關(guān)系，在同滑差無關(guān)的情況下能夠傳遞一定的轉(zhuǎn)矩，響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。由于電磁作用，長時間運(yùn)行會使磁粉制動器表面溫度升高，所以必須通入冷卻水冷卻，磁粉離合器運(yùn)轉(zhuǎn)后即通水（水壓不大于1.5/cm2）冷卻，使其表面溫度不得超過80℃。使用過程中，有時會出現(xiàn)管道堵塞、冷卻水壓低，造成報警指示燈LD2亮，應(yīng)著重檢查冷卻水水壓，或定期用除垢劑清除磁粉制動器內(nèi)結(jié)垢的冷卻管路。

6.結(jié)束語

    割草機(jī)變速器試驗臺離合裝置改造兩年來，運(yùn)行非常穩(wěn)定、軟件設(shè)計合理、操作簡便易行，并由醒目的輸入、輸出指示，計時、計數(shù)準(zhǔn)確，自動化程度高。經(jīng)該試驗臺試驗出廠的變速器產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量都有很大提高。

注:本文摘自中國傳動網(wǎng)