Роботизированная коробка передач – принцип работы и устройство

Содержание:

• РКПП — что это?
• Особенности
• Устройство
• Принцип работы
• Режимы работы
• Самые удачные роботизированные коробки
• DSG
• Multimode
• Easytronic
• Преимущества
• Недостатки
• Особенности езды на РКПП
• Признаки неисправности
• Актуальность в РФ

Инженеры, работающие в сфере автомобилестроения, постоянно придумывают что-то новое. Инновационные решения помогают производителям выдерживать конкуренцию. Коробка передач — это самый важный элемент в автомобиле. На нее в первую очередь обращают внимания автолюбители. В списке трансмиссий не так давно появился новый вид КП — роботизированная коробка передач.

Рассмотрим, как работает коробка робот, какие плюсы и минусы имеет, и чем отличается от других КП.

РКПП — что это?

Роботизированная коробка передач — это агрегат, схожий по своей конструкции с механической коробкой. При этом переключение передач происходит в автоматическом режиме. Почему коробка ассоциируется со словом «робот»? Дело в том, что КП управляет электронное устройство. Входные данные задаются водителем и дорогой. Иными словами, принцип работы роботизированной коробки передач вобрал в себя свойства и механики, и автомата.

Крупные концерны начали производить машины с коробкой «робот» в середине 2000-х годов. По своему внешнему виду РКПП выглядит почти так же как АКПП. В автомобиле отсутствует рычаг переключения передач и педаль сцепления. Агрегатом управлять довольно удобно. По сравнению с автоматикой, он имеет меньшую стоимость. Это не может не радовать и производителей, и покупателей.

Сегодня роботизированная коробка встречается на грузовых авто, в «легковушках» и даже в автобусах. У каждого производителя имеются свои разработки в этой области. В целом «роботы» являются перспективными, поэтому автоконцерны из года в год стараются усовершенствовать их.

Особенности

Роботизированная трансмиссия, если внимательнее ее изучить, выглядит как механическая КП с автоматизированным переключением передач. Эксперты утверждают, что агрегаты через пару десятков лет будут самыми популярными среди остальных коробок.

Приводы переключения скоростей обладают поршневой системой или имеют электромоторчики. Независимо от устройства, они играют одинаковую роль — выжимают сцепление и перемещают синхронизаторы шестеренок.

Гидравлическая система функционирует быстрее, но ее производство обходится дороже. Именно поэтому такой агрегат устанавливают на авто премиум-сегмента. Электронный блок совмещают с блоком ДВС, либо делают его отдельным. Первый тип более целесообразен.

Устройство

Роботизированная трансмиссия состоит из множества деталей. К ним относят узлы актуаторы, рабочий элемент и блок управления. Рассмотрим устройство роботизированной коробки передач по каждому из перечисленных элементов.

Рабочий узел состоит из 4-х валов (2 первичных и 2 вторичных). Они оснащены шестеренками переключения передач. Первая пара валов отвечает за четные передачи, а вторая — за нечетные и задний ход. При этом каждая пара обладает своим сцеплением.

Узлы актуаторы функционируют либо на гидравлике, либо на электрике. Гидравлический вид — это гидроцилиндр, который управляется клапанами электромагнитного типа. Электрический вид, в свою очередь, представляет собой двигатель с редуктором.

Блок управления представлен в виде микропроцессора. С его помощью осуществляется контроль за работой всей РКПП. Внешние датчики передают данные о скорости, количестве оборотов «движка» и давлении масла. ЭБУ соединен с коробкой бортовым компьютером.

Принцип работы

Принцип работы роботизированной коробки происходит 2-мя способами. Автоматический способ управления осуществляется с помощью специального алгоритма. Она задается ЭБУ, основываясь на сигналах датчика.

Что касается полуавтоматического способа, то здесь принцип работы аналогичен переключению передач вручную. Переключение передач (от высшей до низшей и обратно) возникает с помощью рычага селектора.

Режимы работы

Чтобы понять, как работает роботизированная коробка, водителю нужно научиться ею управлять. Выбор режима осуществляется селектором.

Режимы работы РКПП следующие:

 N — нейтральный. Режим включается после остановки, перед началом езды и при долгой стоянке.

 D — движение вперед. Иногда этот режим обозначают как А/М или Е/М. Машина движется вперед на режиме «драйв», при этом скорости переключаются автоматически.

 М — управление ручное. Машина двигается вперед, но водитель переключает скорости вручную, нажимая селектор или подрулевые лепестки.

 R — задний ход. Автомобиль движется назад.

Многие водители знают, что существуют такие режимы как «спортивный» и «зимний». Но не на всех РКПП они присутствуют.

Самые удачные роботизированные коробки

Новые технологии постоянно развиваются. Коробки «робот» имеют на рынке большой спрос. Почему так происходит? Дело в том, что некоторым водителям совершенно не нравится автомат. Они чувствуют запоздание скоростей, что не дает насладиться мощью авто в полной мере.

Именно поэтому многие производители стараются совершенствовать АКПП и МКПП. В результате их работы появилась роботизированная коробка. Приведем список самых удачных КП, выпущенных разными концернами.

DSG

Разработки компании Volkswagen всегда считались инновационными. Сегодня под брендом производятся две коробки, имеющие 6 и 7 ступени переключателя. Первая модель считается более технологичной, чем вторая. Ее устанавливают на премиальные машины.

К преимуществам коробки относят экономичность. Во время переключения передач не возникает посторонних шумов. Дизельный и бензиновый агрегат работают одинаково хорошо. Единственным недостатком DSG считается технологическая сложность. Для обслуживания коробки водителю придется посещать специальные станции. Других недостатков у коробки нет.

Multimode

Коробка Multimode была создана компанией Тойота. Она обладает двумя сцеплениями, поэтому функционирует лучше, чем механика и автомат. Основными преимуществами является экономичность, комфорт и простота.

Данная модель коробки считается универсальной. Она применяется с разными типами двигателя. Однако у РКПП есть ограничения — она несовместима с внедорожниками. Под каждый двигатель настраиваются индивидуальные настройки.

Японский производитель грамотно «настроил» свою продукцию. При любых настройках двигатель работает слаженно и без частых поломок.

Easytronic

Роботизированные технологии впервые начал использовать Опель. Компания выпустила коробки Easytronic. Разработчики считали, что новинка заменит собой автоматические коробки, которыми оснащены автомобили, продаваемые в Европейских странах. Но этого не произошло. Разработанные агрегаты сегодня устанавливаются лишь на Corsa.

Существует ряд нюансов, которые не позволяют ставить РКПП на остальные машины. Во-первых, их технология очень похожа на МКПП. Во-вторых, переключение скоростей возникает резко. В-третьих, отсутствует интеллектуальная система. Таким образом, «робот» не дает водителю ехать так, как хочется.

Преимущества

Разобравшись, как работает роботизированная коробка передач, водители понимают, что это действительно инновационное решение. Например, компания VAG внедряет такие КП на автомобили марок Шкода, Ауди, Порше и т.д. Роботизированной системой также оснащают некоторые модели Форд и Хонды.

По сравнению с другими коробками, роботы имеют следующие плюсы:

 Долговечность — обуславливается наличием уже проверенной конструкцией МКПП.

 Небольшой расход масла — обеспечивается благодаря малыми габаритами трансмиссии.

 Улучшенная динамика — возникает по той же причине, что и небольшой расход рабочей жидкости.

 Показатели сцепления показывают лучшую эффективность.

 Цена робота ниже, чем у автоматических коробок.

Автомобиль, оснащенный РКПП, по стоимости будет ниже, чем тот, что оснащен автоматом. Кроме этого, во всех вариациях роботизированного агрегата присутствует функция самостоятельного переключения передач.

Недостатки

Производители считают, что РКПП в скором времени заменят другие виды коробок. Но это произойдет еще через пару тройку десятков лет, поскольку роботы до сих пор имеют существенные недостатки.

АКПП робот принцип работы не такой плавный, как у автоматики. Во время движения машина «дергается», создавая водителю дискомфорт. Переключения передач также слегка затянуты.

Ресурс актуаторов и сцепления довольно низкий. Стоимость актуаторов высокая, а ремонтопригодность — сомнительная. В случае поломки придется менять актуатор на новый, а не чинить сломанный. При этом не каждая СТО возьмет на себя ответственность проводить ремонтные работы.

Что касается стоимости, то машины с коробкой-роботом на гидравлике стоят столько же, сколько авто с автоматической КП. Цены также приближены к обслуживанию.

Особенности езды на РКПП

Езда в автоматическом режиме подразумевает собой ровные дороги. Если человек заедет на размытую дождем местность или в глубокий снег, то у него есть риск забуксовать. Алгоритм начнет демонстрировать ошибочные команды, передачи перестанут корректно переключаться. Это все увеличивает риск поломок.

Нельзя давить педаль газа резко и до упора. Нужно плавно нажимать на нее, а также внимательно следить за работой двигателя, избегая перегазовки. Во время стоянки на светофоре или на парковке водителю необходимо устанавливать рычаг в положение «нейтралка». Автоинструктор в Москве поможет вам освоить азы вождения на автомобиле с роботизированной коробкой передач и почувствовать себя уверенно на дорогах большого города.

Каждые 10-15 тыс. км стоит производить перекалибровку блока управления. Этот показатель обычно предоставляется производителем. Операцию проводят из-за износа диска сцепления.

Признаки неисправности

Поломки роботизированной коробки подразделяются на механические и электронные. Первые возникают в процессе эксплуатации, а вторые — при сбоях в электронике.

Внешние «симптомы» неисправностей:

 Горение лампы сигнализации.

 Возникновение шумов во время езды.

 Утечка жидкости из коробки.

 Рывки при переключении передач.

 Буксует сцепление.

Электронные поломки встречаются чаще, чем механические. К последним относят изношенность вилки выбора передач, а также гул подшипников качения. Ремонт электроники заключается в перепрошивке ПО или в замене всего устройства.

Актуальность в РФ

В России транспорт с коробками-роботами у людей на хорошем счету. Согласно статистике, более 20% жителей приобрели бы себе такой автомобиль. Однако желающих пользоваться «автоматом» вдвое выше.

Люди, живущие в мегаполисах, выбирают АКПП из-за возможности чувствовать себя комфортно в пробках. Если стоимость бензина продолжит расти, то эта категория людей заменят машины на те, что имеют РКПП. Особенно это актуально для тех, кто пользуется транспортом не только для езды от дома на работу. Для длительных поездок и путешествий РКПП будет выгодна.

Выбрать инструктора:

• Автоинструктор Оксана
• Автоинструктор Майя
• Автоинструктор Дмитрий
• Автоинструктор Марина
• Автоинструктор Виктор
• Автоинструктор Алексей
• Автоинструктор Михаил
• Автоинструктор Яков
• Автоинструктор Алексей
• Автоинструктор Юлия

Отзывы:

Все отзывы

Роботизированная коробка передач (РКПП) очень эффективна

Помимо коробок автоматической и механической существуют и другие виды не менее используемые в автомобилях. Таковой является и роботизированная коробка передач. В простонародье ее чаще называют коробка-робот. В данном устройстве соединены механические и автоматические функции под одним корпусом. В частности в РКПП автоматизированы функции переключения передач и выключения работы сцепления.

Таким образом, эта механическая коробка, получив «информацию» от водителя, и в зависимости от условий движения, начинает автоматизировано управляться с помощью специального электронного блока. Эта коробка передач вобрала в себя лучшие показатели работы автоматической и механической коробок, в том числе экономное расходование топлива, удобство в управлении и надежность в работе.

К тому же у роботизированной коробки цена более доступна, чем у автоматического аналога. В последнее время такая коробка пользуется огромной популярностью не только у производителей, но и у водителей авто.

Конструкция РКПП

Такую коробку еще называют полуавтоматом. И хотя, роботизированные коробки передач отличны в своем устройстве, можно выделить их основные элементы. Это наличие МКПП, сцепления, привода к нему, самих передач и блока управления. Основой устройства РКПП является механическая коробка передач.

Привод у коробки передач гидравлический или электрический. Электрический привод основан на работе сервомеханизмов. А в гидравлическом приводе ведущую роль играют гидроцилиндры. В первом случае имеем никое энергопотребление и меньшую скорость работы. Во втором случае необходимо поддерживать заданную величину давления, поэтому возрастают энергозатраты.

Роботизированная КПП с электрическим приводом используется в бюджетных моделях авто, а с гидравлическим приводом – в дорогих автомобилях и даже спортивных авто. И это вполне закономерно. Ведь при использовании гидравлического привода замечена высокая скорость переключения передач. Система управления РКПП является электронной и управляет датчиками и прочими устройствами.

Реализация работы РКПП

В Ferrari California стоит семиступенчатая роботизированная коробка “F1 DCT”

В автомобиле рычаг переключения скоростей расположен рядом с рычагом МКПП, но переключение производится вперед и назад. А в спортивных автомобилях рычаг скоростей заменен двумя педалями. При нажатии одной из них скорость увеличивается, а при нажатии другой – уменьшается.

Принцип работы роботизированной коробки передач не сложен, сочетает в себе механику и автоматику. Как только произошло переключение передач и нажатие педали газа, происходит передача сигнала к блоку управления. Коробка передач начинает давать данные о необходимой скорости движения и действующей скорости. В свою очередь, блок подбирает оптимальное значение скорости и нужный момент, когда ее необходимо переключить.

Благодаря этому происходит синхронная работа всех элементов устройства. Именно системный блок управляет работой гидромеханики, а именно, смыкает и размыкает сцепление. Весь этот процесс незаметен водителю, так как все процессы совпадают с передвижением ручки переключения скоростей.

Так как электроника быстро реагирует на действия водителя и дорожные условия, то сцепление проводится автоматически без его участия. Чтобы осуществить парковку, выбрать задний ход или нейтральную трансмиссию, необходимо нажать обе педали, а затем выбрать нужное положение ручки соответственно выбранному варианту.

Сцепление в авто, оборудованном РКПП, в основном необходимо для начала движения транспортного средства. Чтобы добиться быстрого изменения скорости, необходимо перестать нажимать педаль газа и поставить ручку передачи скоростей в нужное положение.

Устройство и схема РКПП

РКПП состоит из определенных компонентов. Условно схема роботизированной коробки передач выглядит следующим образом. Обычная механическая КПП, актуаторы, система управления и внешние датчики. Стоит отметить, что работа РКПП совсем не похожа на работу автоматической коробки. Ее больше можно сравнить с работой механики с элементами автоматики.

Рассмотрим подробнее устройство роботизированной коробки передач. У нее имеется два ведущих вала, один находится в полости другого. На внешнем валу имеются шестерни для четных передач, а на внутреннем валу – для нечетных. Оба вала имеют сцепление. Актуаторами называют электрические и гидравлические приводы, рассмотренные подробно выше.

Основной элемент РКПП – блок управления, оснащенный мощным процессором. Внешние датчики подключаются к нему через специальные порты. Также чаще всего автомобили оснащены бортовыми компьютерами, которые также подключаются к системе управления. Система управления имеет память и определенные алгоритмы работы, которые успешно обрабатывают, поступающие на них сигналы и управляют коробкой передач и переключением скоростей.

А вот видео о том, как правильно использовать коробку-робот:

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S 29 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

Роботизированные коробки передач.



Роботизированная коробка передач (РКПП, или робот) представляет собой механическую КПП, в которой функция переключения передач возлагается на сервопривод, управляемый электронным блоком управления.

Этот тип коробок передач можно отнести к автоматическим, поскольку водитель освобождается от необходимости самостоятельного выбора передач и их ручного переключения.

Автомобиль, оборудованный роботизированной коробкой передач, не имеет педали сцепления, поскольку управление сцеплением полностью возлагается на автоматический сервопривод.
Структура роботизированной КПП включает механическую коробку передач, блок управления переключением передач (актуатор переключения передач), и блок управления сцеплением (актуатор сцепления). Актуаторы робота управляются электронным блоком управления посредством сигналов, формируемых специальной программой на основании показаний различных датчиков.
Блок управления (ЭБУ) коробки передач может быть самостоятельным, либо совмещенным электронной системой управления двигателем (ЭСУД).
Актуаторы переключения передач и управления сцеплением могут быть с гидравлическими или электрическими исполнительными механизмами, и управлять однодисковым или двухдисковым сцеплением.

Гидравлические исполнительные механизмы работают благодаря давлению жидкости (масла), которое создается в системе специальным гидронасосом, т. е. такие механизмы могут образовываться парами гидроцилиндр-гидронасос, либо гидромотор-гидронасос. Воздействие на конечное звено сервопривода обычно осуществляется посредством системы рычагов или зубчатых передач. Несмотря на ряд преимуществ, этот тип сервопривода несколько дороже в производстве, чем электрический, поэтому обычно устанавливается на более дорогих моделях автомобилей.

Гидравлический привод имеют следующие конструкции коробок передач: ISR (Independent Shifting Rods) (Lamborghini), SMG (BMW), Quickshift (Renault),

R-Tronic (Audi), Selespeed (Alfa Romeo).

Электрические исполнительные механизмы чаще всего используют для работы портативные электродвигатели постоянного тока, которые также воздействуют на конечное звено сервопривода через рычаги и зубчатые передачи. Однако в актуаторах сцепления обычно используется комбинированный электрогидравлический сервопривод, в котором электродвигатель через систему рычагов и передач воздействует на главный цилиндр сцепления, а дальше усилие передается рабочему цилиндру рабочей жидкостью гидропривода.

Электрический привод отличает относительно невысокая скорость работы (время переключения передач 0,3-0,5 с) и меньшее энергопотребление. Гидравлический привод предполагает постоянное поддержание давления в гидросистеме посредством насоса, который отнимает энергию у двигателя, однако он более быстрый при переключении передач, способствуя динамике разгона автомобиля. Эти качества и определяют область применения «роботов» с электрическим приводом на бюджетных автомобилях, с гидравлическим приводом – на более дорогих моделях машин.

Электрическим приводом оснащаются следующие конструкции коробок передач: Easytronic (Opel), Allshift (Mitsubishi), Dualogic (Fiat), Durashift EST (Ford), MultiMode (Toyota), SensoDrive (Citroen), 2-Tronic (Peugeot).



Актуатор управления сцеплением имеет электронную связь с педалью тормоза – нажатие на эту педаль приводит к выключению сцепления, которое затем включается при отпущенной тормозной педали.

Актуатор переключения передач коробки-робота содержит, чаще всего, два привода – один управляет перемещением рычагов выбора передачи по горизонтали (или вертикали), другой – поворачивает рычаги и валы вдоль оси в ту или иную сторону.

Согласование работы отдельных элементов управления роботизированной коробкой передач осуществляет ЭБУ, программа которого управляется многочисленными датчиками, устанавливаемыми в приводе (различные датчики положения и скорости).

При управлении автомобилем с роботизированной коробкой передач водитель нажимает на педаль тормоза, запускает двигатель, и устанавливает вручную первую (или заднюю – обозначение «R») передачу в автоматическом режиме (обозначение режима — «А», «Е» или «D»).
При отпускании педали тормоза и нажатии на акселератор автомобиль начинает движение в выбранном направлении. По мере нарастания скорости автомобиля автоматика переключает передачи на более высокие, и наоборот – по мере снижения скорости происходит включение более низких передач.
Роботизированные коробки могут использоваться и в ручном режиме (режим «М»), т. е. водитель может самостоятельно управлять переключением передач (значки «+» и «-»).

Включенная нейтральная передача обычно высвечивается значком «N» на щитке приборов.

По сравнению с гидромеханической АКПП роботизированная коробка передач имеет ряд преимуществ, которые сказываются, в первую очередь, на динамике и экономичности автомобиля. Автомобиль с роботом разгоняется, как правило, резвее, чем с АКПП. Кроме того, роботизированная коробка передач обеспечивает экономию топлива примерно на 25% в сравнении с гидравлическими АКПП, и значительно дешевле в обслуживании и ремонте.

К недостаткам РКПП можно отнести необходимость в периодических настройках сцепления по мере износа диска (или дисков) сцепления, а также более жесткое переключение передач по сравнению с АКПП. При движении в пробках и при неграмотном управлении роботизированная коробка быстрее изнашивается, а ее актуаторы могут сбиться с настроек. Тем не менее, по мере усовершенствования конструкции актуаторов и применению современных технологий и программного обеспечения, роботизированные коробки передач все чаще встречаются на легковых автомобилях разных производителей.

Ниже приведен видеоролик, в котором подробно поясняется принцип работы роботизированной коробки перемены передач.

***

***

Ступенчатые коробки передач



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71
  

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Содержание

• Что такое роботизированная КПП
• Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением
• Преимущества и недостатки роботизированной автоматической коробки передач по сравнению с другими типами коробок передач
  • Робот и автомат
  • Робот и МКПП
• Итого

Роботизированная коробка передач с одним сцеплением представляет собой гибрид автоматической коробки передач и механической коробки передач. То есть в основе робота лежит обычная МКПП, но управляется он автоматически, без участия водителя. Для того, чтобы понять, действительно ли робот сочетает в себе достоинства автомата и механики, давайте познакомимся с его устройством и принципом работы. Выявим преимущества и недостатки коробки, а также ее отличия от других типов коробок передач.

Что такое роботизированная КПП

Так робот это больше автоматическая или механическая коробка передач? Часто его приравнивают к модифицированному пулемету. Фактически в основе робота лежит механическая трансмиссия, завоевавшая это право своей простотой и надежностью. По сути, роботизированная коробка передач — это та же механика с дополнительными устройствами, отвечающими за переключение передач и управление сцеплением. Те. водитель освобождается от этих обязанностей.

Роботизированная коробка встречается как в легковых, так и в грузовых автомобилях, а также автобусах, а в 2007 году робот был даже представлен на спортивном мотоцикле.

Практически у каждого автопроизводителя есть свои разработки в области роботизированных коробок передач. Here is a list of them:

Manufacturer	Name	Manufacturer	Name
Renault	Quickshift	Toyota	MultiMode
Peugeot	2-Tronic	Honda	i-Shift
Mitsubishi	Allshift	Audi	R Tronic
Opel	Easytronic	BMW	SMG
Ford	Durashift/Powershift	Volkswagen	DSG
Fiat	dual logic	Volvo	Powershift
Alfa Romeo	selespeed

Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Роботизированная коробка передач может быть с одним или двумя сцеплениями. О роботе с двумя сцеплениями см. статью Powershift. Мы продолжим разговор о коробке передач с одним сцеплением.

Устройство робота достаточно простое и включает в себя следующие элементы:

1. механическая часть;
2. сцепление;
3. диски;
4. система управления.

Механическая часть содержит все узлы обычной механики, а принцип работы роботизированной АКПП аналогичен принципу работы МКПП.

Приводы, управляющие коробкой, могут быть гидравлическими и электрическими. При этом один из приводов следит за сцеплением, он отвечает за его включение и выключение. Второй управляет механизмом переключения передач. Практика показала, что коробка передач с гидроприводом работает лучше. Как правило, такая коробка используется на более дорогих автомобилях.

Роботизированная коробка передач также имеет режим ручного переключения передач. В этом его уникальность — переключать передачи может как робот, так и человек.

Система управления электронная и включает в себя следующие части:

1. входные датчики;
2. электронный блок управления;
3. исполнительные устройства (исполнительные механизмы).

Входные датчики контролируют основные параметры работы коробки передач. К ним относятся число оборотов в минуту, положение вилки и селектора, уровень давления и температура масла. Все данные передаются в блок управления, который управляет исполнительными механизмами. Исполнительный механизм, в свою очередь, управляет работой сцепления с помощью сервоприводов.

В роботизированной АКПП гидравлического типа система управления дополнительно снабжена гидроблоком управления. Он управляет работой гидроцилиндров.

Принцип работы робота осуществляется двумя способами: автоматическим и полуавтоматическим. В первом случае управление коробкой осуществляется по определенному алгоритму, который задается блоком управления на основе сигналов датчиков. Во втором принцип работы идентичен ручному переключению передач. Передачи с помощью рычага селектора последовательно переключаются с высокой на низкую и наоборот.

Изначально коробка-робот создавалась для того, чтобы совместить все преимущества АКПП и МКПП. В первую очередь это комфорт АКПП и надежность при экономичности механики. Для того, чтобы определить, удалась ли задумка разработчиков, сравним основные параметры робота с автоматической коробкой передач и робота с механической коробкой передач.

Робот и автомат

Приведем сравнительные характеристики двух коробок передач в виде таблицы. Возьмем ряд параметров за основу для сравнения.

Parameter	Robot	Automatic
Device design	Easier	More difficult
Maintenance and repair	Cheaper	Expensive
Oil and fuel consumption	Less	Больше
Vehicle acceleration dynamics	Better	Worse
Carton weight	Less	Больше
Performance	Above	Below
Поведение машины при переключении передач	Рывки, «эффект задумчивости»	Плавное движение без рывков
Возможность отката автомобиля на склоне	There is	No
Engine and clutch resource	Less	Больше
Driving	More difficult	Easier
The need to shift the lever to neutral when stopping	Yes	№

Итак, что мы имеем: роботизированная коробка передач экономичнее по всем параметрам, но по комфорту для водителя автомат все же выигрывает. Таким образом, робот не перенял главное преимущество автоматической коробки передач (комфортность вождения), по крайней мере рассматриваемую нами трансмиссию с одним сцеплением.

Посмотрим, как поживает механика и перенял ли робот все свои преимущества.

Робот и МКПП

Теперь сравним робота с МКПП.

Parameter	Robot	MKPP
Box cost and maintenance	Expensive	Cheaper
Jerks when shifting gears	Less	Больше
Fuel consumption	A little less	A little more
Clutch life (depends on the specific model)	Больше	Less
Reliability	Less	Больше
Comfort	Больше	Меньше
Дизайн	Сложнее	Легче

Какой здесь можно сделать вывод? Робот комфортнее механики, чуть экономичнее, но стоимость самой коробки будет дороже. МКПП по-прежнему остается надежнее робота. Конечно, здесь автомат уступает роботу, но, с другой стороны, пока неизвестно, как поведет себя роботизированная трансмиссия в сложных дорожных условиях — чего нельзя сказать о механике.

Подводя итоги

Роботизированная коробка передач, несомненно, претендует на звание одного из лучших типов трансмиссий. Комфорт, экономичность и надежность – три основных показателя, которыми должна обладать любая коробка передач. Идея объединения всех этих характеристик в одной коробке позволит водителю наслаждаться комфортной ездой и не беспокоиться о том, что автомобиль подведет в непредвиденных ситуациях. Для этого необходимо работать над совершенствованием роботизированной трансмиссии, так как на данный момент она еще далека от совершенства.

Главная » Трансмиссия автомобиля » Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Обзор оптимальной комбинации коробки передач и промышленного робота

Вернуться к обзору

Какая коробка передач оптимальна для вашего робота? В этой статье мы перечислим большое количество различных (промышленных) роботов и привяжем их к оптимальной серии редукторов из программы Apex Dynamics. Мы объясняем, почему эта коробка передач хорошо подходит для этого типа робота.

Слово «робот» впервые использовал чешский писатель Карел Чапек в своей пьесе R.U.R., что означает «Универсальные роботы Россума». Он был написан в 1920 году и происходит от чешского слова robota, что означает «работа» или «обязательный труд». В этом разделе мы будем иметь дело только с промышленными роботами, которые в основном используются в промышленности. КОБОТ, робот, который работает вместе с людьми, и роботы в хирургии, домашнем хозяйстве, общественном питании и т. д., например, не учитываются.

Для каждого типа робота мы рекомендуем тип редуктора от Apex Dynamics с его наиболее важными характеристиками. В этой статье мы обсудим следующих промышленных роботов:

• Одиночный ремень или Н-образный мост
• Декартовский, декартовый, линейный или XYZ робот
• Одиночная рука, шарнирная рука или роботизированная рука
• Дельта, параллельный или кинематический робот
• Машина с автоматическим управлением (AGV)
• Автономные мобильные роботы (AMR)
• Робот Скара

Коробка передач для одноременного или Н-образного робота

Это двухосевой портальный робот X/Z, состоящий из двойной направляющей в горизонтальной плоскости X и вертикальной оси Z. Ремень фиксируется и натягивается со стороны нагрузки. Все это приводится в движение вращающимся ремнем, который остается связанным несколькими точками отклонения. Движение осуществляется двумя моторами. Координата лежит по диагонали к точкам перегиба оси X и оси Z. С помощью этой системы вы можете перемещать небольшие массы и, следовательно, можно достичь более высоких ускорений.

Оптимальная коробка передач для робота с одним ремнем или Н-моста относится к серии PAII.

Благодаря малой инерции редуктора достигается высокая динамика, при этом люфт оказывает незначительное влияние на точность. Это достаточно простое решение, и именно здесь на помощь приходит экономичная серия.

Редуктор для декартового, декартового, линейного или XYZ-робота

Декартовый робот — это промышленный робот, три основные оси управления которого являются линейными (т. е. они перемещаются по прямой линии, а не по вращению) и перпендикулярны друг другу. Три оси соответствуют движениям вверх-вниз, вперед-назад и влево-вправо. Помимо других преимуществ, это механическое устройство упрощает решение для рычага управления роботом. Обладает высокой надежностью и точностью при работе в трехмерном пространстве. Как роботизированная система координат, она также эффективна для горизонтальных перемещений и штабелирования контейнеров.

Стандартный декартовый робот имеет 3 оси.

Какой редуктор?

Оптимальный редуктор для декартовых, декартовых, линейных или XYZ-роботов относится к серии AF.

Низкий люфт и высокая жесткость, чтобы справиться с более высокой инерцией массы, а также прочный подшипник для восприятия высокой возникающей радиальной нагрузки.

Редуктор для одной руки, шарнирной руки или руки робота

Рука робота представляет собой механический манипулятор с функциональностью, аналогичной руке человека. Манипулятор робота состоит из ряда сегментов, соединенных друг с другом шарнирами, между которыми возможны перемещения и/или вращения. Эти части вместе образуют кинематическую цепь. То, как части соединяются друг с другом и как они могут перемещаться между собой, определяет количество степеней свободы манипулятора робота.

На конце манипулятора находится инструмент, который позволяет роботу выполнять задачу, например захватывать или поворачивать что-либо. Отдельно стоящий робот с шарнирно-сочлененной рукой часто имеет 6 свободных осей, если его поместить на гусеницу, у него будет 7 осей.

Оптимальный редуктор для робота с одной рукой, шарнирной рукой или роботом-манипулятором относится к серии AH.

Высокая точность для точности и высоких крутящих моментов. Редуктор имеет выходной фланец для дополнительной жесткости.

Редуктор для треугольного, параллельного или кинематического робота

Дельта-робот — это 3-осевой робот, подходящий для небольших рабочих зон и быстрых операций. Валы соединены общим шарниром выше и ниже рычагов для поддержания мощности и скорости. Первый дельта-робот был изобретен в начале 1980-х профессором Раймоном Клавелем и его командой в Федеральной политехнической школе Лозанны (Швейцария). Стандартный робот Delta имеет 3 оси, при центральном вращении он становится 4-осевым.

T Оптимальный редуктор для треугольного, параллельного или кинематического робота относится к серии AP.

Чрезвычайно низкий люфт для предотвращения ошибок отслеживания, а также высокий крутящий момент и низкая инерция для высокодинамичных приводов.

Коробка передач для автоматически управляемого транспортного средства (AGV)

Автоматически управляемое транспортное средство — это мобильный робот, который использует маркеры, провода, магниты, лазер или другие инструменты для навигации. AGV часто используются в промышленности для перевозки материалов на заводе или складе. С конца 20 века AGV приобретают все большее значение в логистической отрасли.

Оптимальная коробка передач для автоматических транспортных средств (AGV) относится к серии PD/PL.

Поскольку это приложение не является сверхточным и имеет низкую динамику, достаточно средней точности. (Регулировка осуществляется с помощью маркеров) Большие подшипники могут воспринимать высокие радиальные нагрузки.

Коробка передач для автономных мобильных роботов (AMR)

Автономный мобильный робот — это тип робота, который способен понимать окружающую среду и перемещаться в ней самостоятельно. AMR отличаются от своих предшественников, автоматизированных управляемых транспортных средств (AGV), которые полагаются на гусеницы или заранее определенные пути и часто требуют наблюдения оператора.

AMR используют сложный набор датчиков, искусственный интеллект, машинное обучение и компьютеры для планирования маршрута, чтобы интерпретировать и перемещаться в окружающей среде, не полагаясь на проводное питание. Поскольку AMR оснащены камерами и датчиками, если они сталкиваются с неожиданным препятствием во время навигации, например, с упавшим ящиком или толпой людей, они будут использовать метод навигации, такой как предотвращение столкновений, чтобы замедлить, остановить или изменить маршрут вокруг объекта. а затем продолжить выполнение своей задачи.

Оптимальный редуктор для автономных мобильных роботов (AMR) относится к серии GL.

Поскольку точность должна быть выше, чем у AGV, мы выбрали серию GL из-за ее высокой точности, высоких радиальных нагрузок и компенсатора пускового момента. В результате отходящий шкив поворачивается в направлении, противоположном двигателю, и привод становится более управляемым.

Коробка передач для робота Scara

SCARA — это тип промышленного робота. Аббревиатура расшифровывается как Selective Compliance Assembly Robot Arm или Selective Compliance Articulated Robot Arm. Из-за параллельного направления оси SCARA рука слегка гибкая в направлении X-Y, но жесткая в направлении Z, отсюда и термин «селективное соответствие». Это выгодно для многих типов сборочных работ, например, для вставки круглого штифта в круглое отверстие без блокировки. Второй особенностью SCARA является шарнирное, двухшарнирное расположение рук, подобное человеческим рукам, отсюда и часто используемый термин «шарнирный». Это позволяет вытягивать руку в ограниченном пространстве, а затем втягивать или «складывать». Это удобно при перемещении деталей из одной ячейки в другую или при загрузке или разгрузке остановленных технологических станций.

SCARA, как правило, быстрее, чем сопоставимые декартовы роботизированные системы. Их одиночное крепление на пьедестал требует небольшой площади и обеспечивает простую и беспрепятственную форму монтажа. С другой стороны, SCARA могут быть более дорогими, чем сопоставимые декартовы системы, а управляющее программное обеспечение требует обратной кинематики для линейно интерполированных движений. Однако это программное обеспечение обычно входит в комплект поставки SCARA и обычно прозрачно для конечного пользователя.

Оптимальный редуктор для робота SCARA относится к серии AP.

Чрезвычайно малый люфт для точности, а также малая инерция для динамического контроля.

Этот обзор роботов, несомненно, неполный, а также существует множество подвариантов и экзотики. Однако должно быть ясно, что у Apex Dynamics всегда есть подходящее решение для 69 серий продуктов. Наши специалисты с удовольствием посоветуют вам подходящий редуктор для вашего применения. Не стесняйтесь связаться с нами.

 

Двигатели постоянного тока с двойной передачей Botland

Мы знаем, что большая проблема в непрофессиональном конструировании роботов часто возникает из-за нестандартных механических элементов, чтобы работать без каких-либо ограничений, вам понадобится большая мастерская, оснащенная некоторыми инструментами и приспособлениями. Знай его также производители комплектующих для любителей робототехники и поэтому представили в их ассортименте всевозможные приятности. Одним из самых интересных предложений для людей, строящих свою мобильную работу, является двигатель постоянного тока с двойной передачей. Они позволяют быстро и легко построить функциональную мобильную платформу.

Развернуть… Свернуть…

Сортировать по: РелевантностьНовые товары firstName, от A до ZName, от Z до AЦена, от низкой до высокойЦена, от высокой до низкойВ наличииСлучайно

Количество: 122460

Товаров: 3

Загрузка. ..

Tamiya 70097 двойной редуктор — комплект

Комплект из двух двигателей постоянного тока с редуктором Tamiya. Система оснащена шестигранным валом диаметром 3 мм. Пользователь может выбрать передаточное число: 58:1, 203:1….

Индекс: PLL-00038

Индекс: PLL-00038

Только по запросу

Время ожидания около 4-6 недель.

Комплект планетарной коробки передач Tamiya 72001

Планетарная коробка передач Тамия. Имеет выбор передаточных чисел: 4:1, 5:1, 16:1, 20:1, 25:1, 80:1, 100:1, 400:1.

Индекс: PLL-00114

Индекс: PLL-00114

Только по запросу

Время ожидания ок. 4-6 недель

Комплект высокоскоростной коробки передач Tamiya 72002

Коробка передач позволяет установить передаточное число 11,6:1 или 18:1. Что позволяет получить 870 и 560 об/мин соответственно.

Индекс: PLL-00105

Индекс: PLL-00105

Только по запросу

Недоступно

• EOL

Самый простой привод мобильных роботов

Конечно, самая простая форма конструкции мобильных роботов — это колесная платформа с двумя независимыми приводами. Если у вас два двигателя, вы можете выбрать конструкцию аналогичной машины (один двигатель для привода, а другой для обработки на ведомых колесах). Однако гораздо лучшим решением, обеспечивающим легкое и эффективное управление, является использование двух боковых колес (правого и левого), работающих на двух отдельных двигателях. Данное решение позволяет контролировать параметры движения, выбор направления и скорости; можно даже крутить на месте (и любым другим радиусом). Двигатели постоянного тока с двойной передачей позволяют построить платформу-шасси всего из нескольких элементов – достаточно вставить их в небольшую монтажную пластину и добавить один из доступных в нашем магазине поддерживающих шаров, и вы получите эстетичный и универсальный мобильный робот. .

Универсальные комплекты привода Tamiya

Имеющийся в нашем предложении комплект Tamiya 70097 включает в себя два 3-вольтовых двигателя постоянного тока с максимальным потреблением тока 2,1 А (в режиме холостого хода всего 150 В), оснащенных независимыми, симметрично установленными редукторами. Интересно, что вы можете настроить степень передаточного числа обеих шестерен, установив соответствующую шестерню. При переводе 58:1 вы получаете скорость на выходе равную 200 об/мин и крутящий момент 2,0 кг*см. Если выбрать более медленное вращение (60 об/мин), вы получите взамен очень высокий крутящий момент – до 7,3 кг*см, что составляет идеально подходит для роботов и вездеходов и гусеничных машин. В этой категории вы также найдете двигатель постоянного тока с двойной маркировкой редуктора, артикул 70168, который предлагает четыре настройки редуктора: 12,7:1, 38:1, 115:1 и 344:1, и который имеет диапазон крутящего момента от от 0,4 кг*см до 12 кг*см.

Практические советы для сдвоенных механизмов

При планировании конструкции робота с полным приводом на базе двигателей постоянного тока с двойной передачей достаточно предусмотреть два монтажных отверстия диаметром 3 мм и межосевым расстоянием 50 мм (для модели 70097) или 60 мм (для версии 70168). Валы выходного дня обоих типов механизмов имеют сечение в виде 3-мм шестигранника, что обеспечивает совместимость с комплектом колес гусеничной Tamiya 70100, спортивными колесами 70111.