Как работает сцепление на роботе
Как работает роботизированная коробка передач — ДРАЙВ
![]() | |
Скоро привычную Н-схему (Ж-схема — в русской версии) переключения передач заменит селектор с таким вот пазом в виде буквы «зю». И тренировать левую ногу в автомобиле будет уже нечем. |
Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.
Перед включением передачи водитель выжи
Как работают сцепления | HowStuffWorks
С 1950-х по 1970-е годы вы могли рассчитывать на пробег от 50 000 до 70 000 миль от сцепления вашего автомобиля. Сцепления теперь могут прослужить более 80 000 миль, если вы будете их осторожно использовать и поддерживать в хорошем состоянии. Если не принять меры, сцепления могут начать выходить из строя на 35 000 миль. Грузовики, которые постоянно перегружены или часто буксируют тяжелые грузы, также могут иметь проблемы с относительно новыми сцеплениями.
Этот контент несовместим с этим устройством.
Щелкните "play", чтобы увидеть промах.
Объявление
Самая распространенная проблема со сцеплениями заключается в том, что фрикционный материал на диске изнашивается. Фрикционный материал на диске сцепления очень похож на фрикционный материал на колодках дискового тормоза или колодках барабанного тормоза - через некоторое время он изнашивается. Когда большая часть или весь фрикционный материал исчезнет, сцепление начнет проскальзывать и в конечном итоге не будет передавать мощность от двигателя на колеса.
Сцепление изнашивается только тогда, когда диск сцепления и маховик вращаются с разной скоростью. Когда они сцеплены вместе, фрикционный материал плотно прижимается к маховику, и они вращаются синхронно. Износ происходит только тогда, когда диск сцепления скользит по маховику. Так что, если вы относитесь к тому типу водителей, который часто переключает сцепление, вы изнашиваете сцепление намного быстрее.
Иногда проблема не в скольжении, а в залипании.Если ваше сцепление не выключается должным образом, оно будет продолжать вращать первичный вал. Это может вызвать скрежет или полностью помешать включению передачи. Некоторые общие причины заедания сцепления:
- Обрыв или растяжение троса сцепления - тросу требуется правильное натяжение для эффективного толкания и тяги.
- Негерметичный или неисправный рабочий и / или главный цилиндры сцепления - Утечки не позволяют цилиндрам создавать необходимое давление.
- Воздух в гидравлической линии - Воздух влияет на гидравлику, занимая пространство, необходимое жидкости для создания давления.
- Неправильно отрегулирована тяга - Когда ваша нога нажимает на педаль, рычажный механизм передает неверное количество силы.
- Несоответствующие компоненты сцепления - Не все запасные части работают с вашим сцеплением.
«Жесткое» сцепление - тоже частая проблема. Все муфты требуют определенного усилия для полного нажатия.Если вам придется сильно нажать на педаль, возможно, что-то не так. Частыми причинами являются заедание или заедание рычага педали, троса, поперечного вала или шарнира. Иногда засорение или изношенные уплотнения в гидравлической системе также могут стать причиной жесткого сцепления.
Другая проблема, связанная со сцеплениями, - это изношенный выжимной подшипник, который иногда называют выжимным подшипником . Этот подшипник прикладывает силу к пальцам вращающегося прижимного диска, чтобы освободить сцепление.Если вы слышите грохочущий звук при включении сцепления, возможно, у вас проблема с выгрузкой.
В следующем разделе мы рассмотрим несколько различных типов муфт и способы их использования.
.Как работает сцепление - x-engineer.org
Подавляющее большинство дорожных транспортных средств имеют трансмиссию. Цель трансмиссии - адаптировать мощность двигателя внутреннего сгорания (или электродвигателя в случае электромобиля) к дорожным условиям и условиям движения.
Есть несколько типов трансмиссий:
- MT (механическая трансмиссия)
- AMT (автоматизированная механическая трансмиссия)
- DCT (двойная муфта трансмиссии)
- AT (автоматическая трансмиссия)
- CVT (бесступенчатая трансмиссия)
Независимо от типа трансмиссии, соединение между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач осуществляется через соединительное устройство .В зависимости от типа трансмиссии сцепным устройством может быть сцепление, два сцепления или гидротрансформатор.
Изображение: Положение сцепления в трансмиссии
- переднее колесо
- двигатель внутреннего сгорания
- сцепное устройство (сцепление)
- коробка передач / трансмиссия
- продольный вал (карданный вал)
- дифференциал
- планетарный вал
- заднее колесо
В таблицах ниже приводится сводка возможных сцепных устройств для каждого типа трансмиссии.
Однодисковое сухое сцепление | Многодисковое мокрое сцепление | Гидротрансформатор | |
Механическая коробка передач | да | нет | нет |
Автоматическая Механическая коробка передач | да | да | нет |
Коробка передач с двойным сцеплением | да (два сцепления) | да (два сцепления) | нет |
Автоматическая коробка передач | нет | да | да |
Бесступенчатая трансмиссия | нет | да | да |
Все механические трансмиссии оснащены однодисковым сухим сцеплением .Сцепление расположено между двигателем и коробкой передач.

Изображение: схематический чертеж простого сцепления
Основные функции сцепления на автомобиле с механической трансмиссией:
- позволяет отключать мощность между двигателем и коробкой передач (например, когда автомобиль неподвижен, во время переключения передач)
- выполняет постепенное соединение двигателя с коробкой передач (например, при трогании с места или после переключения передач)
- поддерживает соединение двигателя с коробкой передач без проскальзывания
Отсоединение двигателя от коробки передач при включенной передаче , необходимо для предотвращения снижения оборотов двигателя ниже оборотов холостого хода.Если не отключать коробку передач, двигатель заглохнет.
Кроме того, при переключении на повышенную (или понижающую) передачу на механической коробке передач крутящий момент не должен передаваться на колеса. Это достигается отключением двигателя от коробки передач через муфту.

Изображение: Позиционирование сцепления на двигателе
Существуют разные типы сцеплений, мы можем классифицировать их в основном по функциям:
- количество фрикционных дисков:
- тип трения:
- тип срабатывания:
- механический ( трос или стержень)
- гидравлический
Чтобы понять, как оно работает, мы будем использовать однодисковое сухое сцепление в качестве примера.Подробнее о многодисковом мокром сцеплении мы расскажем позже.
На изображении ниже вы можете увидеть схему однодискового сцепления . Коленчатый вал двигателя, маховик, пружина (спираль или диафрагма) и нажимной диск соединены вместе, они прикреплены друг к другу. С другой стороны, диск сцепления соединен с первичным валом коробки передач.

Изображение: Комплект сцепления
Когда педаль сцепления отпускается (как на изображении ниже), пружина нажимает на нажимной диск, который прижимает диск сцепления к маховику.Таким образом вращение коленчатого вала передается на первичный вал коробки передач. Пружины создают достаточную прижимную силу, поэтому сцепление не проскальзывает.
Когда педаль сцепления нажата посредством рычажного механизма, действие пружины на нажимной диск снимается, и диск сцепления отрывается от маховика. Таким образом, коленчатый вал отсоединяется от первичного вала коробки передач.
Изображение: Схема сцепления
Для лучшего понимания функции сцепления мы собираемся изучить изображение ниже.Кроме выжимного подшипника, пружина является диафрагмой (а не спиралью), а также у нас есть фиксирующие элементы диафрагменной пружины с крышкой сцепления.

Изображение: Детали сцепления (слева - сцепление замкнуто, справа - сцепление разомкнуто)
- коленчатый вал
- маховик
- диск сцепления (фрикционный)
- нажимной диск
- диафрагменная пружина
- входной вал сцепления
- выжимной подшипник
- крышка (корпус) сцепления
- кольцо (ось диафрагменной пружины)
- фиксирующий штифт
- заклепка
Когда водитель транспортного средства нажимает педаль сцепления, подшипник сцепления (7) прижимает внутреннюю часть диафрагменной пружины (5).Сила давления диафрагменной пружины на нажимной диск (4) снимается, и диск сцепления (3) больше не нажимается на маховик.
Если сцепление разомкнуто: коленчатый вал (1) + маховик (2) + крышка сцепления (8) + диафрагменная пружина (5) + нажимной диск (4) + выжимной подшипник (7, внешнее кольцо) вращаются , при этом диск сцепления (3) + выжимной подшипник (7, внутреннее кольцо) + первичный вал коробки передач (6) неподвижны (если включена передача и автомобиль остановлен).
Когда мы медленно отпускаем педаль сцепления, диафрагменная пружина начинает давить на нажимной диск. Контролируя положение педали сцепления, мы регулируем силу, прилагаемую нажимным диском к фрикционному диску. Величина усилия пружины напрямую зависит от крутящего момента муфты. Когда сила нажатия пружины достаточно высока, сцепление перестает проскальзывать и двигатель полностью соединяется с коробкой передач.
Изображение: Компоненты сцепления с гидравлической системой управления (источник: ZF)
- двухмассовый маховик
- крышка сцепления
- механический выжимной рычаг
- педаль демпфирования колебаний
- главный цилиндр
- пластиковая педаль
- рабочий цилиндр (трения) диск подшипник
сцепления
изображение: Подшипник сцепления (источник: ZF)
- упорное кольцо (Outter / внешнее кольцо)
- внутреннее кольцо
- крепление для освобождения вилки
высвобождение сцепления Подшипник выполняет роль соединения неподвижной части (рычага) с подвижной вращающейся частью (диафрагменная пружина).Внутреннее кольцо контактирует с толкающим рычагом, в то время как внешнее кольцо давит на диафрагменную пружину. Через выжимной подшипник сцепления можно приводить в действие вращающуюся диафрагменную пружину с неподвижным рычагом.
Диафрагменная пружина
Изображение: Диафрагменная пружина сцепления
Роль пружины заключается в том, чтобы удерживать сцепление в замкнутом состоянии (двигатель соединен с коробкой передач), когда педаль сцепления не нажата. В настоящее время почти все муфты МТ имеют диафрагменные пружины. Старые версии муфт имели несколько (6-8) винтовых пружин вокруг нажимного диска.Пружина должна оказывать достаточное давление / силу на нажимной диск, чтобы сцепление не проскальзывало, даже если двигатель развивает максимальный крутящий момент.
Прижимной диск
Изображение: крышка сцепления (источник: ZF)
Прижимной диск соединен с крышкой сцепления и вращается вместе с входным валом коробки передач. Роль нажимного диска заключается в том, чтобы прижимать диск сцепления к маховику при отпускании педали сцепления. Прижимная пластина довольно тяжелая, имеет небольшой объем.Причина в том, что во время пробуксовки сцепления необходимо отвести некоторое количество тепла. Тепло улавливается нажимной пластиной и маховиком, а затем выбрасывается в атмосферу.
Фрикционный диск
Изображение: Фрикционный диск сцепления (источник: ZF)
Фрикционный диск является важным компонентом сцепления. Он выполняет роль соединения вращающейся части (маховика двигателя) с другой частью, которая может быть неподвижной или вращающейся (нажимной диск). Благодаря этому в течение всего срока службы фрикционный диск должен выдерживать высокие механические и термические нагрузки.Тем не менее, фрикционный диск должен соответствовать следующим требованиям:
- иметь коэффициент трения между пределами, для различных значений крутящего момента, скольжения или температуры
- должен выдерживать высокие механические нагрузки
- работать в условиях высоких температур
Уровень Износ фрикционного диска зависит, главным образом, от количества тепла, выделяемого при соединении / разъединении двигателя. Количество тепла (энергии) зависит от скольжения и передаваемого крутящего момента.Пробуксовка сцепления - это разница скоростей между маховиком (двигателем) и нажимным диском (первичный вал коробки передач).
Например, если нам нужно запустить автомобиль на дороге с большим уклоном (например, 10%), нам нужно увеличить обороты двигателя, чтобы иметь возможность генерировать более высокий крутящий момент, необходимый для запуска. Комбинация между высокой скоростью и крутящим моментом приведет к выделению большого количества тепла. Подобные события ускоряют износ фрикционного диска сцепления.
С другой стороны, если мы отпускаем педаль сцепления слишком быстро, чтобы уменьшить фазу проскальзывания, если разница скоростей между двигателем и коробкой передач велика, это вызовет колебания в трансмиссии или даже остановит двигатель.
Наилучший сценарий - как можно более плавное отпускание педали сцепления, при этом двигатель будет работать на низкой скорости (если это разрешено) за короткое время. Опытный водитель легко справится с этим, а новичку - сложнее.
К концу этой статьи вы должны уметь:
- определить компоненты однодискового сухого сцепления
- объяснить, как работает сцепление
- понять влияние скольжения на износ сцепления
Вышеизложенное недостаточно ясно, используйте контактную форму ниже, чтобы задать вопросы.
Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!
Следующая статья:
- Как рассчитать крутящий момент сцепления
- Многодисковое мокрое сцепление
Как работают сцепления? | Автомобильные Библии
- Дом
- Категории
- Принадлежности
- Аксессуары для интерьера
- Внешние аксессуары
- Игрушки
- Очистка и детализация
- Электроника
- Аудио
- Двигатель и производительность
- Инструменты
- Шины и диски
- Мотоциклы и велосипеды
- Уход на дому
- Кемперы на колесах
- Внедорожники
- Гарантии
- Расширенные гарантии
- Заводские гарантии
- Принадлежности
- Блог
- Инструменты
- Калькулятор размера шин
- Поиск колес и шин
- О нас
- Связаться
роботов и искусственный интеллект | HowStuffWorks
Искусственный интеллект (AI), пожалуй, самая захватывающая область робототехники. Это, безусловно, самый противоречивый момент: все согласны с тем, что робот может работать на сборочной линии, но нет единого мнения о том, может ли робот когда-либо быть умным.
Как и сам термин «робот», искусственный интеллект сложно определить. Совершенный ИИ был бы воссозданием человеческого мыслительного процесса - созданной человеком машины с нашими интеллектуальными способностями.Это будет включать способность узнавать что угодно, способность рассуждать, способность использовать язык и способность формулировать оригинальные идеи. Робототехники и близко не достигли такого уровня искусственного интеллекта, но они добились большого прогресса с более ограниченным ИИ. Сегодняшние машины искусственного интеллекта могут воспроизводить некоторые специфические элементы интеллектуальных способностей.
Объявление
Компьютеры уже могут решать задачи в ограниченных областях.Основная идея решения проблем ИИ очень проста, хотя ее выполнение сложно. Во-первых, робот или компьютер ИИ собирает факты о ситуации с помощью датчиков или человека. Компьютер сравнивает эту информацию с сохраненными данными и решает, что эта информация означает. Компьютер выполняет различные возможные действия и предсказывает, какое действие будет наиболее успешным, на основе собранной информации. Конечно, компьютер может решать только те задачи, для решения которых он запрограммирован - у него нет общих аналитических способностей.Шахматные компьютеры - один из примеров такого рода машин.
Некоторые современные роботы также имеют способность выучить в ограниченном объеме. Обучающиеся роботы распознают, достигло ли определенное действие (например, движение его ног определенным образом) желаемого результата (преодоление препятствия). Робот сохраняет эту информацию и пытается выполнить успешное действие, когда в следующий раз сталкивается с такой же ситуацией. Опять же, современные компьютеры могут делать это только в очень ограниченных ситуациях.Они не могут воспринимать любую информацию, как человек. Некоторые роботы могут учиться, имитируя действия человека. В Японии робототехники научили робота танцевать, демонстрируя сами движения.
Некоторые роботы могут взаимодействовать социально . Кисмет, робот из лаборатории искусственного интеллекта M.I.T., распознает язык тела и интонацию голоса и реагирует соответствующим образом. Создателей Kismet интересует, как взаимодействуют люди и младенцы, основываясь только на тоне речи и визуальной подсказке.Это низкоуровневое взаимодействие могло бы стать основой системы обучения, подобной человеческой.
Кисмет и другие гуманоидные роботы в M.I.T. AI Lab работает с нестандартной структурой управления. Вместо того, чтобы направлять каждое действие с помощью центрального компьютера, роботы управляют действиями нижнего уровня с помощью компьютеров нижнего уровня. Директор программы Родни Брукс считает, что это более точная модель человеческого интеллекта. Большинство вещей мы делаем автоматически; мы не решаем делать их на высшем уровне сознания.
Настоящая задача ИИ - понять, как работает естественный интеллект. Разработка искусственного интеллекта - это не создание искусственного сердца - у ученых нет простой конкретной модели, на которой можно было бы работать. Мы знаем, что мозг состоит из миллиардов и миллиардов нейронов, и что мы думаем и учимся, устанавливая электрические связи между различными нейронами. Но мы не знаем точно, как все эти связи складываются в более высокие рассуждения или даже на низкоуровневые операции. Сложная схемотехника кажется непонятной.
Из-за этого исследования ИИ носят в основном теоретический характер. Ученые выдвигают гипотезы о том, как и почему мы учимся и думаем, и экспериментируют со своими идеями с помощью роботов. Брукс и его команда сосредотачиваются на роботах-гуманоидах, потому что они считают, что способность воспринимать мир как человек имеет важное значение для развития человеческого интеллекта. Это также упрощает взаимодействие людей с роботами, что потенциально облегчает роботу обучение.
Подобно тому, как физический роботизированный дизайн - удобный инструмент для понимания анатомии животных и человека, исследования ИИ полезны для понимания того, как работает естественный интеллект.Для некоторых робототехников это понимание является конечной целью разработки роботов. Другие представляют мир, в котором мы живем бок о бок с интеллектуальными машинами и используем множество более мелких роботов для ручного труда, здравоохранения и общения. Ряд экспертов по робототехнике предсказывают, что эволюция роботов в конечном итоге превратит нас в киборгов - людей, интегрированных с машинами. Возможно, в будущем люди смогут погрузить свой разум в крепкого робота и жить тысячи лет!
В любом случае роботы, безусловно, будут играть более важную роль в нашей повседневной жизни в будущем.В ближайшие десятилетия роботы постепенно перейдут из промышленного и научного мира в повседневную жизнь так же, как компьютеры распространились в доме в 1980-х годах.
Лучший способ понять роботов - это взглянуть на конкретные конструкции. По ссылкам ниже представлены различные проекты роботов по всему миру.