Робот хайрцаг: техникийн үзүүлэлтүүд, үйл ажиллагааны зарчим, тойм

2024 Зохиолч: Erin Ralphs | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-02-19 17:44

Энэ бол парадокс боловч технологийн хөгжил, ялангуяа автомашины үйлдвэрлэлийн өнөөгийн түвшинд дэлхийн өнцөг булан бүрээс ирсэн инженерүүд дамжуулалтын талаар нэг саналд хүрч чадахгүй байна. Дараах шаардлагыг хангасан механизм хараахан бүтээгдээгүй байна - авсаархан хэмжээс, хөнгөн жин, ноцтой эрчим хүчний хүрээ, эргэлтийн моментийн алдагдалгүй, түлш хэмнэх, хөдөлгөөний ая тухтай байдал, зохистой динамик, нөөц. Одоогоор тийм нэгж байхгүй ч робот хайрцаг бий. Тэр бүрэн биш ч дээрх олон шаардлагыг хангаж байна.

Эдийн засгийн анги

Эдгээр механизм нь загвар болон ажиллах зарчмаараа уламжлалт механикаас ялгаатай биш юм. Гэхдээ араа болон шүүрч авах нь цахилгаан эсвэл гидравлик идэвхжүүлэгчийн тусламжтайгаар хийгддэг. Хэдийгээр энэ нь маш ерөнхий юм. Үнэн хэрэгтээ Опелээс гаргасан таван шатлалт Easytronic болон 7 шатлалт роботын хоорондФерраригийн хайрцаг нь шат дамжлагын тоо, асар олон тооны технологийн шийдлүүдээс гадна цахим тохируулгын ялгаа байдаг. Тиймээ, эдгээр хоёр хувилбарт маш олон үндсэн ялгаа байдаг. Мөн тэдгээрийг тодорхой машинд суулгах нь өөр зорилготой байсан.

Цуваа загвар дээрх анхны робот хайрцагнууд өнгөрсөн зууны эхээр л гарч эхэлсэн. Тэдний жор нь маш энгийн - тэд сонгодог шүүрч авах энгийн батлагдсан механикуудыг авсан. Дараа нь энэ бүгдийг шүүрч авах дискийг шахаж, тодорхой алгоритмын дагуу араагаа шилжүүлсэн цахилгаан хөтөчөөр нөхөв. Тиймээс Тоёота Multimod дамжуулалтын системийг нэвтрүүлж, Фордын робот хайрцгийг Durashift гэж нэрлэдэг байсан бол Хонда Ishift-ийг нэвтрүүлсэн. Зах зээл заримдаа хэд хэдэн загварыг нэгэн зэрэг танилцуулдаг байсан - энэ нь нэг төрлийн өсөлт байв. Юунаас болсон бэ? Энэ асуултад ганцхан хариулт бий - хэмнэлт.

Corolla, Peugeot 207, Ford Fusion болон бусад загваруудыг худалдаж авсан бөгөөд араагаа гараар солихыг хүсээгүй хүмүүст зориулж автомашин үйлдвэрлэгчид уламжлалт момент хувиргагч автомат хурдны хайрцаг болон CVT-ийн хямд аналогийг санал болгосон. Эцсийн эцэст, сайн ажилладаг сууринд бэхлэгдсэн хэд хэдэн серво нь цэвэр автомат эсвэл CVT-ээс хамаагүй хямд юм.

Хийх, түлхэх

Инженерүүдийн маркетингийн арга, туршилт амжилтгүй боллоо. Бодит байдал дээр робот хайрцагаар тоноглогдсон машинууд зөвхөн дуртай байдагдаруухан жолооч нар. Хамгийн гол нь ийм машинууд жолооны сургуулийг дөнгөж төгссөн анхлан суралцагчидтай ижил аргаар эхэлдэг. Хамгийн гол нь хамгийн муу нь - сэлгэх үед саатал гардаг.

Хөдөлгөөнт дискийг нисдэг дугуйнаас салгаж, хүссэн араагаа сонгож, эргүүлэх хүчийг сэргээхийн тулд робот механик хурдны хайрцгийн дундаж драйвераас илүү их цаг зарцуулсан. Үүнээс гадна роботууд алхам алхмаар алдаа гаргадаг. Тиймээс хурдтай жолоодох горим, шаардлагатай араагаар гүйцэж түрүүлэх эсвэл зүгээр л "робот"-ын урсгалд органик байдлаар оруулах процесс нь маш том шалгалт юм.

Эзэмшигчийн шүүмж

Роботын хайрцгийн талаархи нэмэлт тойм нь эдгээр нэгжийн найдвартай байдлын алдаа байгааг харуулж байна. Ихэнхдээ электроникууд бүтэлгүйтдэг, хайрцагнууд халдаг, шүүрч авах хугацаа нь энгийн механиктай харьцуулахад багасдаг. "Зогсоол" горим байхгүй байгаа нь бүх бэрхшээлээс хамгийн бага нь юм.

Өнөөдөр нэг хавтан шүүрч авах "робот"-уудыг зөвхөн Франц машинд суурилуулсан. Гэхдээ энэ сөрөг туршлага ихэнх үйлдвэрлэгчдийг ийм дамжуулалтаас холдуулсангүй гэж хэлэх ёстой. Эдгээр хяналтын цэгүүдэд найдаж байсан хүмүүс "робот"-ын түүхийг урьд нь судалж үзээд загвараа эрс өөрчилсөн.

Төхөөрөмж

Эдгээр механизм нь маш энгийн байдлаар зохион байгуулагдсан. Үнэн хэрэгтээ энэ нь нэмэлт элементүүдтэй ердийн механик хурдны хайрцаг юм. Эдгээр хөтчийн элементүүд нь шүүрч авах ажиллагааг идэвхжүүлж, идэвхгүйжүүлж, араагаа сольдог. Механик ба "робот"-ын ажиллах зарчим ижил.

Гэсэн хэдий ч бага зэргийн ялгаа бий. Гол ялгаа ньэдгээр ижил гүйцэтгэх төхөөрөмжүүд. Тэд шүүрч авах ажиллагааг удирддаг. Идэвхжүүлэгчдийн ажиллагааг цахим хяналтын нэгжээр удирддаг. Авцуулах хэрэгслийн хувьд үүнийг нэг диск, хэд хэдэн диск эсвэл үрэлтийн элементүүдийн багц болгон ашиглаж болно. Одоо дэвшилтэт шийдлүүдийн нэг бол хос шүүрч авах систем юм.

Драйвын төрөл

Механик хурдны хайрцгууд нь гидравлик эсвэл цахилгаан хөтөчөөр тоноглогдсон байж болно. Цахилгааны хувьд серво хөтөчийг идэвхжүүлэгч болгон ашигладаг. Энэ нь механик араатай цахилгаан мотор юм. Гидравлик хөтөч нь гидравлик цилиндр болон цахилгаан соронзон хавхлагын үндсэн дээр ажилладаг.

Цахилгаан хөтөч нь бага хурдтай, бага эрчим хүч зарцуулдаг. Гидравлик системд даралтыг байнга хадгалах шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь маш их энерги шаарддаг. Гэхдээ гидравлик робот хурдны хайрцгийн ажиллагаа илүү хурдан байдаг. Спорт машины гидравлик механик хурдны хайрцаг нь аянгын хурдтай солигдох хурдаараа сайрхдаг.

Эдгээр чанарууд нь төсвийн автомашины загварт цахилгаан хөтлөгчтэй механик хурдны хайрцгийг ашиглахыг тодорхойлдог. Жишээлбэл, Лада-Вест дээрх робот хайрцаг. Илүү үнэтэй машинуудын хурдны хайрцгууд нь гидравлик хөтөчөөр тоноглогдсон.

Үйл ажиллагааны зарчим

Механизм нь автомат эсвэл хагас автомат гэсэн хоёр горимын аль нэгээр ажилладаг. Эхний тохиолдолд мэдрэгчээс хүлээн авсан дохион дээр үндэслэн ECU нь идэвхжүүлэгчээр дамжуулан хяналтын алгоритмыг хэрэгжүүлдэг.

Загвар харгалзахгүйХурдны хайрцаг, тэдгээр нь тодорхой шилжих горимтой. Энэ горим дахь хайрцгийн ажиллагаа нь сонгогч эсвэл сэлүүр солигчийг ашиглан араагаа гараар солих боломжийг олгоно.

Хос шүүрч авах хурдны хайрцаг

Эдгээр хурдны хайрцгийн хувьсал бараг л эргэчихсэн. Хамгийн энгийн дан шүүрч авах шийдлүүд 21-р зууны эхэн үеэс л гарч эхэлсэн. Гэсэн хэдий ч 60 жилийн өмнө ч гэсэн хоёр шүүрч авах механик хурдны хайрцгийн патентыг хүлээн авсан. Тэр үед ямар ч тойм зураг байхгүй байсан ч энэ дамжуулалтыг 1934 оны Citroen Traction Avant дээр суулгахыг аль хэдийн санал болгов. Техникийн хувьд боломжгүй байсан тул санаа нь мартагдсан.

DSG төрсөн

Энэ санааг Германы Porsche компани сэргээжээ. 80-аад онд энэ компани тойрог замын уралдаанд идэвхтэй оролцдог байв. Эдгээр тэмцээнд зориулж хоёр шүүрч авах хурдны хайрцгийг бүтээжээ. Дараа нь прототипүүд сайн үр дүнг үзүүлсэн. Энэ нэгж нь маш хүнд, асар том, найдваргүй болсон. Ийм нөхцөлд робот хайрцгийг засах нь маш үнэтэй байсан тул шалган нэвтрүүлэх цэгийг орхихоор шийджээ. Тэр суурьшсангүй. Гэхдээ энэ нь орчин үеийн DSG робот дамжуулалтын өвөг байсан.

Хоёроор үржүүлэх

Техникийн болон технологийн хувьд энэ бүхэн нь механик хурдны хайрцгийн зарчмаар бүтээгдсэн - төхөөрөмж нь гаригийн арааны багц, үрэлтийн багц, бүс, гинжгүй. Хоёр хөтлөгч гол нь бие биендээ байдаг. Тус бүр нь тусдаа шүүрч авах төхөөрөмжтэй. Хөдөлгөөнт босоо амнууд дээр механик хурдны хайрцгийг мэддэг араа болон синхрончлогч байдаг.

Хөдөлгүүрийн босоо ам тус бүр нь шүүрч авахын хамт өөрийн араагаа хариуцдаг. Нэг нь тэгш, нэг нь сондгой. Машин байхаднэг үе шатанд хурдыг авдаг, дараагийнх нь аль хэдийн асаалттай байна - шаардлагатай араа синхрончлогчдод холбогдсон байна. Доошоо эсвэл дээшээ явах шаардлагатай үед нэг шүүрч авах нь нээгдэж, хоёр дахь нь хаагдана.

Энэ нь араа солих өндөр хурдыг баталгаажуулдаг. Зарим загварт шилжихэд 0.1 секундээс ихгүй хугацаа шаардагдана. Энд гидравлик алдагдал байхгүй бөгөөд CVT-тэй харьцуулахад "роботууд" илүү ноцтой эргүүлэх хүчийг шингээж чаддаг.

Гэхдээ эдгээр төхөөрөмжүүд нь төгс биш бөгөөд ийм төрлийн робот хайрцагны засвар нь үнэтэй байж болно. Механизм нь эргэлтийн нөөцтэй байхын тулд шүүрч авах ажиллагаатай шингэн хэрэгтэй. Энэ нь үрэлтийн шинж чанартай бөгөөд угсралтыг хөргөнө. Энэ шингэн нь үр ашгийг бууруулдаг. Мөн насосыг ажиллуулахын тулд эрчим хүч шаардагддаг бөгөөд энэ нь гидравлик хөтөч дээр даралтыг бий болгодог. Хүчирхэг хөдөлгүүрийн хувьд энэ нь тийм ч чухал биш боловч авсаархан эрчим хүчний нэгжүүд нь автомат хурдны хайрцгаас ийм хайрцагны давуу талыг олж харах боломжийг танд олгодоггүй.

2008 онд VAG энэ асуудлыг даван туулж чадсан. Хуурай шүүрч авах загвар байсан. Шахуурга нь зөвхөн шаардлагатай үед л ажилладаг. Долоон алхам байгаа тул механизм нь илүү хялбар болсон. Гэхдээ энэ хайрцгийн ажиллах хүч нь 250 Нм хүртэл байна.

Нойтон бол найдваргүй

Нойтон шүүрч авах робот хурдны хайрцгууд нь хуурай үеийнхээс илүү бат бөх, чадварлаг гэж үздэг. Онолын хувьд ийм байна. Гэхдээ VAG-ийн анхны загваруудад шүүрч авах эвдрэлээс болж робот хурдны хайрцгийг ихэвчлэн засдаг байв. Буруутай байсаннисдэг дугуй.

Мөн ихэвчлэн DSG эзэмшигчид мехатроник шаталтаас болж хэсэг хугацаанд явган зорчигч болдог. Үүнийг өөрчлөхөд маш их зардал гардаг. Авцуулах ажиллагааны явцад хог хаягдал нь шүүлтүүрийг хааж, хяналтын хэсэг рүү ордог. Соленоид амжилтгүй боллоо.

Гэхдээ DQ 250 хайрцаг нэлээд найдвартай. Ялангуяа энэ нь тийм ч хүчтэй биш хөдөлгүүртэй хосолсон бол. Хэрэв эзэмшигч нь чимээгүйхэн жолоодвол хурдны хайрцгийн шингэнийг тогтмол сольж байвал үйлчилгээний хугацаа урт байх болно.

Хуурай нь үргэлж тухтай байдаггүй

Resource DQ 250 өнөөдөр аажмаар солигдож байна. Volkswagen-Audi концернийн масс загварууд одоо 7 шатлалт хуурай DSG-ээр тоноглогдсон байна. Механизм нь бага өртөгтэй байдаг. Гэхдээ та дуугаралт, чичиргээний тусламжтайгаар үүнийг төлөх шаардлагатай болно. Хотын нөхцөлд мехатроник байнга хэт халдаг. 50 мянган километрийн дараа шүүрч авах элэгдэлд ордог.

Робот хурдны хайрцгийг засварлах, сэлбэг хэрэгсэл худалдаж авах нь хүндрэлтэй байдаг. Авцуулах нэгж нь 70 мянган рубль болно. Сүүлчийн загваруудад шүүрч авах сэрээтэй холбоотой асуудал гардаг. Заримдаа та програм хангамжийг өөрчлөх шаардлагатай болдог. Машин нь ижил тогтворгүй ажиллаж байгаа ч нэгтгэсэн хэсэг нь бүрэн бүтэн байна.

Дүгнэлт

Эдгээр нь бүгд DSG-ийн дутагдал байсан. Харин AvtoVAZ нь Vesta болон Grants дээр нэг шүүрч авах боломжтой огт өөр роботуудыг суулгадаг. Тэд бодолтой, чичирдэг ч Германы шалган нэвтрүүлэх цэг шиг асуудалгүй.