Variaatorkäigukasti K114F baasil õppestendi projekteerimine

Töö esimeses osas kirjeldati variaatorkäigukasti puudutavaid teoreetilisi aspekte. Esmalt kirjeldati käigukasti üldandmeid ja toimimis põhimõtteid komplektse sõiduki küljes ning tõstatati probleemid, mis vajavad lahendust. Seejärel analüüsiti käigukasti erinevaid käitamisviise lähtudes juhendaja visioonist säilitada käigukasti töö võimalikult selge jälgitavus. Samuti analüüsiti käigukasti juhtimiseks kasutatava hüdrorõhu tekitamise erinevaid lahendusi ning kuidas need mõjutavad käitamislahendusi. Analüüsidele järgnevalt toodi välja käigukasti juhtimiseks kasutatavad komponendid ning nende ülesanded. Selgitati solenoidide töö tähtsust ning nende juhtimisloogikat käigukasti komponentide rakendamisel. Teoreetilisi andmeid aluseks võttes teostati testmõõtmised komplektse sõidukiga info kogumis eesmärgil, et seda hilisemalt rakendada käigukasti juhtimise projekteerimis etapis. Töö teises sisu osas käsitleti praktilisi aspekte, mis puudutavad õppevahendi projekteerimist. Juhendajate visioonidest tulenevalt pandi paika põhikriteeriumid, mis seadsid konkreetsed piirid projektlahenduste tegemisel. Põhikriteeriumistest lähtuvalt alustati õppestendi raami projekteerimist. Selle käigus pandi paika raami põhi gabariidid ning põhikomponentide paigutus. Samuti projekteeriti raami mudel, mis koosnes alusraamist, käigukasti kui ka hüdro komponentide kinnituslahendustest ning ka kasutajapaneelist. Sellele järgnevalt kirjeldati hüdrosüsteemi vajalikkust ning selle lahendusega kaasnevaid probleeme. Esmalt teostati rõhu rakendamise katsetused hüdroõppestendiga ning prooviti erinevaid lahendusi rõhu edukaks juhtimiseks käigukasti komponentideni. Selle käigus tekkisid mitmed probleemid, millele töö autor pidi lahendusi leidma. Süsteemi toimimiseks koostati lõplik hüdraulikaskeem, ning valiti välja komponendid tuginedes eelnevate katsetuste käigus kasutuses olnud komponentidele. Lõpetuseks loetleti ja kirjeldati uute komponentide ülesandeid ja tähtsust uues hüdroskeemis ning summaarset maksumust kogu süsteemile. Lõpuosas käsitleti käigukasti juhtimist puudutavaid lahendusi elektroonikasüsteemi silmas pidades. Teoreetilisest infost ja testmõõtmistest lähtuvalt projekteeriti käigukasti juhtimiseks juhtmoodul, mille ülesanne oleks ülekandearvu ja pöörlemissuuna muutmine ning kiirusandurite signaali lugemine ning ekraanile kuvamine. Antud õppestendi projekteerimisel loodud lahendus ei ole ainuke, mida õnnestuks kasutada. Tuleviku edasiarendusena näeb autor õppestendi käitamise ja rõhu tekitamise lahendusena hüdrotrahvo või seda asendava adapteri kasutamist elektrimootoriga kombineeritult. Sellisel viisil säiliks käigukast originaali lähedasem ning võidetaks õppevahendi kompaktsuse ja süsteemi keerukuse arvelt.

The first part of the work described the theoretical aspects of the variable gearbox. First, the general data of the gearbox and the operating principles of the complete vehicle were described and problems that needed to be solved were raised. The different operating modes of the gearbox were then analyzed based on the supervisor's vision to maintain the clearest possible visibility of the gearbox operation. The various solutions for generating the hydraulic pressure used to control the gearbox and how they affect the operating solutions were also analyzed. Following the analyzes, the components used to control the gearbox and their functions were identified. The importance of solenoid operation and their control logic in the application of gearbox components were explained. Based on the theoretical data, test measurements were performed with a complete vehicle to collect information for later use in the design phase of the transmission control. The second part of the dissertation dealt with practical aspects concerning the design of the teaching aid. Based on the supervisors' visions, the main criteria were set, which set specific limits for making project solutions. Based on the main criteria, the design of the frame of the test bench was started. In the process, the basic dimensions of the frame and the arrangement of the main components were set. A frame model was also designed, which consisted of a base frame, gearbox and hydraulic component mounting solutions, as well as an user’s panel. This was followed by a description of the need for a hydraulic system and the problems associated with this solution. First, pressure application tests were performed with a hydraulic system study equipment and various solutions were tried to successfully control the pressure to the transmission components. In the course of this, several problems arose, to which the author of the work had to find solutions. A final hydraulic diagram was prepared for the operation of the system, and the components were selected based on the components used in previous tests. Finally, the tasks and importance of the new components in the new hydraulic scheme and the total cost to the whole system were listed and described. The final part dealt with gearbox control solutions for the electronic system. Based on the theoretical information and test measurements, a control module was designed to control the gearbox, the task of which would be to change the gear ratio and direction of rotation, and to read and display the speed sensor signal. The solution created in the design of this study stand is not the only one that could be used. As a further development in the future, the author sees the use of a hydraulic fin or an adapter replacing it in combination with an electric motor as a solution for operating the study stand and generating pressure. In this way, the gearbox would be kept closer to the original and would be overcome at the expense of the compactness of the tool and the complexity of the system.