Что такое мехатроник dsg: назначение, устройство и неисправности

Как он устроен

В устройство мехатроника входят следующие узлы:

1. Электронный блок управления, который собирает и анализирует информацию от датчиков. Контроллер обеспечивает управление 8 клапанами с электромагнитами, которые отвечают за переключение скоростей и работу сцеплений. Измерительные элементы находятся внутри электронного модуля, в картере коробки расположен сенсор частоты вращения первичного вала.
2. Электрогидравлический контур, позволяющий создавать необходимое для переключения давление масла. В конструкции модуля предусмотрена шестеренная помпа высокого давления с накопительным бачком. Для регулировки давления используется отдельный клапан, настроенный в заводских условиях. Резервуар (емкость 0,2 л) связан с электромагнитными клапанами, всего в мехатронике находится 1,1 л специального масла. В конструкции контура предусмотрен фильтрующий элемент, отделяющий масло от грязи.

Узлы мехатроника.

В конструкции узла предусмотрены сенсоры:

• частоты вращения первичного вала коробки (1 элемент расположен в картере и 2 — установлены в блоке мехатроника);
• хода дисков сцепления (для каждого фрикциона свой элемент);
• привода переключения скоростей (4 детали);
• давления в гидравлической системе мехатроника;
• температуры фрикционных накладок (общий для 2 сцеплений);
• переключения передач (при установке лепестков под рулевым колесом).

Масляная система блока мехатроника изолирована от системы смазки механического контура коробки передач. При обслуживании трансмиссии в картеры заливаются различные сорта технологических жидкостей. Применение двойной системы смазки позволило избежать попадания в клапаны мехатроника частиц, образующихся при износе шестерен. Использование специального масла для привода вилок переключения помогло повысить эксплуатационные параметры коробки при отрицательных температурах.

Масляная система.

В конструкции узла предусмотрены регулировочные клапаны, обеспечивающие давление масла в секциях четных и нечетных передач. При обнаружении утечек или неисправностей происходит деактивация секции, что фиксируется водителем как отказ переключения на некоторые скорости. В коробке предусмотрены клапаны для приводов переключения, при деактивации зажигания и переводе селектора в положение стоянки происходит автоматическое включение 1 передачи или скорости заднего хода (для дополнительного удержания автомашины на стояночной площадке).

Физические реализации

Механическое моделирование требует моделирования и моделирования сложных физических явлений в рамках многомасштабного и мультифизического подхода. Это подразумевает внедрение и управление методами и инструментами моделирования и оптимизации, которые интегрированы в системный подход. Специальность предназначена для студентов-механиков, которые хотят открыть свой разум для системной инженерии и могут интегрировать различные физики или технологии, а также для студентов-мехатроников, которые хотят повысить свои знания в области оптимизации и междисциплинарных методов моделирования. Специальность обучает студентов надежным и / или оптимизированным методам концепции для конструкций или многих технологических систем, а также основным инструментам моделирования и симуляции, используемым в исследованиях и разработках. Также предлагаются специальные курсы для оригинальных приложений (композиты из нескольких материалов, инновационные преобразователи и приводы , интегрированные системы,…), чтобы подготовить студентов к грядущему прорыву в областях, охватывающих материалы и системы. Для некоторых мехатронных систем главный вопрос уже не в том, как реализовать систему управления, а в том, как реализовать исполнительные механизмы. В области мехатроники в основном используются две технологии для создания движения / движения.

Чем занимаются выпускники

Специалисты конструируют мехатронные и робототехнические системы – сенсоры, манипуляторы, машины с интеллектуальным управлением и т. д. Кроме того, магистры разрабатывают алгоритмическое и программное обеспечение, новые методы обработки информации, отдельные модули этих систем.

Это довольно востребованное направление (входит в число приоритетных для развития российской экономики), так как строительные и промышленные предприятия постепенно переходят на полностью автоматизированное производство.

Дисциплины

Учебный план рабочей программы включает три блока:

• теория – общие и профильные модули;
• учебная и производственная практики с подготовкой и написанием НИР (магистерской диссертации);
• государственная аттестация.

Студенты изучают:

• моделирование;
• компьютерные технологии;
• иностранный язык;
• программирование;
• математические модели манипуляционных роботов;
• промышленную робототехнику;
• методы использования искусственного интеллекта в мехатронике.

Кроме базовых и профильных дисциплин студенты дополнительно могут выбрать факультативы, которые не включаются в общий объем магистратуры.

Аттестация включает подготовку, сдачу государственного экзамена и защиту НИР. После успешного завершения обучения студенту присваивается степень магистра и соответствующая квалификация.

Навыки

Согласно паспорту компетенций студенты в процессе обучения осваивают общие и профессиональные навыки. Магистр мехатроники и робототехники умеет:

• решать проблемы и задачи робототехники;
• применять технологии для разработки инновационных мехатронных систем;
• проводить математическое и физическое моделирование;
• конструировать роботов разного назначения;
• планировать и ставить эксперименты;
• анализировать полученные результаты;
• использовать в работе возможности искусственного интеллекта;
• диагностировать и оценивать мехатронные системы, манипуляторы, технологические процессы, АСУ;
• самостоятельно решать особые задачи;
• составлять техническую документацию.

Примеры мехатроники в реальной жизни

Где можно найти подобные системы около нас? Для этого предлагаю взглянуть на такие области людской деятельности:

1. Станкостроение и изготовление оборудования для проведения автоматизации технологических процессов.
2. Робототехника.
3. Военная, космическая и авиационная техника.
4. Автомобилестроение (так, мехатронными системами является стабилизация движения, автоматическая парковка и подобные разработки).
5. Различные нестандартные средства передвижения и транспортировки (электророллеры, грузовые тележки, инвалидные коляски, электровелосипеды).
6. Контрольно-измерительные машины и устройства.
7. Офисная техника (факсимильные и копировальные аппараты).
8. Медицинское оборудование (реанимационное, реабилитационное, клиническое).
9. Бытовая техника (швейные, посудомоечные, стиральные и иные машины подобного типа).
10. Тренажеры для подготовки операторов, водителей, пилотов.
11. Системы светового и звукового оформления.
12. Микромашины (активно применяются в медицине, биотехнологиях, средствах телекоммуникации).

Продолжать этот список можно ещё очень долго.

Вакансии для инженеров-мехатроников на рынке труда, уровень зарплаты

Профессия инженера-мехатроника достаточно востребована у работодателей, однако, при этом большая часть вакансий сосредоточена преимущественно в регионах с развитым машиностроением. Это Самарская область, Подмосковье, Ленинградская область, Пермский край, Республика Татарстан и т.д.

При этом сама позиция может называться по-разному. Чаще всего работодателям нужны сервисные инженеры с познаниями в мехатронике и робототехнике, то есть специалисты по обслуживанию, ремонту и пусконаладке промышленных роботов.

Вот наиболее типичный список требований к таким работникам с сайтов объявлений:

1. навыки программирования (преимущественно на языке C++ и C#);
2. высшее техническое образование;
3. опыт работы с промышленным оборудованием и ввода в эксплуатацию комплексных автоматизированных систем;
4. готовность к периодическим командировкам;
5. знание английского языка (в том числе технического).

Как видим, на позицию инженера-мехатроника требуются уже опытные люди. При этом наличие высшего образования для работодателя обязательный, но не первостепенный критерий. Хорошим инженерам с опытом до 3 лет на предприятии готовы платить до 60 тысяч рублей, с опытом от 5 лет – порядка 80 тысяч рублей.

Изредка попадаются вакансии для соискателей без опыта, однако, чаще всего их определяют либо в стажеры, либо в помощники сервис-инженера.

Примеры мехатронных систем [ править | править код ]

Типичная мехатронная система — тормозная система автомобиля с АБС (антиблокировочной системой).

Персональный компьютер также является мехатронной системой: ЭВМ содержит много мехатронных составляющих: жёсткие диски, оптические приводы .

Мехатроник DSG 7 представляет собой отдельный модуль, отвечающий за переключение скоростей в трансмиссиях преселективного типа. Изделие состоит из электронной и гидравлической частей, обеспечивающих быстрое изменение передаточного отношения. При повреждении компонентов нарушается режим работы трансмиссии, что приводит к обездвиживанию автомобиля.

Признаки неисправностей мехатроника DSG и диагностика

Рассмотрев мехатроник (мехатрон), что это такое и как работает, можно перейти к признакам и симптомам проблем с указанным блоком управления. На проблемы с коробкой DSG (как ДСГ-6, так и ДСГ-7) явно указывают рывки, удары и толчки при разгоне.

Как правило, речь идет о толчках во время активного набора скорости, а не постоянно в моменты переключения передач «вверх» и «вниз». Параллельно могут присутствовать вибрации во время разгона, также некоторые передачи могут не включаться, коробка затягивает переключения и т.д.

Так или иначе, необходима диагностика мехатроника DSG. Что касается проверки, можно обратиться на СТО или же выполнить процедуру самостоятельно. Для этого необходимо иметь диагностический кабель VAG com.

Примечательно то, что такой кабель для компьютерной диагностики автомобиля будет стоит столько же, сколько и разовое обращение в сервис. Становится понятно, что оптимально приобрести кабель и в дальнейшем проводить диагностику своими руками.

В результате сравнить полученные данные при проверке автомобиля с заводскими настройками не составляет труда. Благодаря такой возможности провести диагностику DSG и мехатроника самому, можно быстро считать ошибки, затем расшифровать коды и самостоятельно оценить масштабы проблемы, возможные повреждения/неисправности, стоимость ремонта и т.д.

Толчок в АКПП, появление рывков при переключении передач АКПП, толчки коробки автомат на месте: основные причины подобных неисправностей автоматической КПП.

Как определить, что коробка автомат перегревается: признаки, указывающие на перегрев АКПП. Как улучшить охлаждение АКПП и не допустить перегрева автомата.

Клапанная плита АКПП (гидроблок): устройство гидроблока, назначение, принцип работы. Неисправности гидроблока, причины поломок, диагностика и ремонт.

Основные датчики в устройстве АКПП: назначение и принцип работы датчиков автоматической трансмиссии. Неисправности датчиков коробки автомат, признаки.

Пробуксовка автоматической коробки при переключении передач: основные причины, по которым пробуксовывает автомат. Диагностика коробки, устранение неполадок.

Автоматическая коробка передач на SsangYong Actyon: особенности, виды АКПП. Неисправности АКПП Актион BTR M11: признаки неполадок, диагностика, ремонт.

Чем занимается инженер-мехатроник?

Итак, инженер-мехатроник – это специалист, который занимается разработкой механизмов, а также специальных компьютерных программ, управляющих этими механизмами по заранее заданному алгоритму.

В целом, направлений работы у таких специалистов три:

• разработка (проектирование) мехатронных систем и роботов;
• написание специальных программ для управления роботами, разработка алгоритмов машинного обучения;
• обслуживание и настройка мехатронных систем.

На практике же любой мехатроник одновременно является и робототехником. Более конкретно его обязанности можно перечислить в нескольких пунктах:

1. моделирование и проектирование мехатронных систем;
2. подбор нужных материалов для будущего механизма;
3. контроль за работой техников, участие в монтаже;
4. пуск и ввод в эксплуатацию готового механизма;
5. организация работ по обслуживанию робота или мехатронной системы;
6. настройка и отладка программного обеспечения;
7. ведение необходимой документации (проектно-сметных работ, отчетов по пуску и наладке оборудования, работе систем и т.д.);
8. обучение техников-специалистов, которые управляют роботом;
9. контроль за наличием запасных частей и расходных материалов для робота.

Как видим, обязанностей много и большая их часть связана непосредственно с работой на производстве. Большая часть инженеров-мехатроников задействована именно в промышленной сфере.

Другие места работы – это научные центры, где разрабатываются прототипы новых и перспективных машин. При этом одни инженеры-мехатроники отвечают за разработку механических частей, другие за создание печатных плат и микросхем, третьи – за написание программ.

Перспективы развития мехатроники

Движущей силой в мехатронике является по­стоянный прогресс. Прогрессу в мехатронике способствуют компьютерные технологии в виде все более мощных компьютеров в стандартных областях применения. Соот­ветственно, имеется огромный потенциал дальнейшего роста уровней безопасности и комфорта автомобилей и дальнейшего уменьшения токсичности выхлопа и расхода топлива. Инженеры также сталкиваются с новыми проблемами при внедрении новых технологий для этих систем.

Даже в случае сбоя будущие системы «Х-Ьу-wire» должны быть способны продолжать выполнять предусмотренные функции без перехода на аварийный режим с включением механики или гидравлики. Условием их реали­зации является высоконадежная мехатронная архитектура, требующая «простой» проверки безопасности. Это влияет и на отдельные ком­поненты, и на передачу энергии и сигналов.

Наряду с системами «х-by-wire» еще одной областью, в которой можно достичь значи­тельного прогресса путем систематического внедрения мехатронных систем, являются системы повышения безопасности при дви­жении (DAS) и их человеко-машинные интер­фейсы.

Подходы к проектированию мехатронных систем должны демонстрировать целост­ность в нескольких аспектах:

• Вертикальный: «нисходящий» анализ, на­чиная с моделирования системы с целью общей оптимизации до моделирования конечных элементов для детального пони­мания, и «восходящее» проектирование, начиная с испытаний компонентов и за­канчивая испытанием всей системы;
• Горизонтальный: «одновременное проекти­рование» сразу в нескольких дисциплинах;
• Через корпоративные границы: постепенно внедряется концепция «виртуального об­разца».

Еще одной проблемой является обучение для стимулирования междисциплинарного под­хода и разработки подходящих DE-процессов и форм организации и коммуникаций.

В следующей статье я расскажу об электромагнитном поле в автомобиле.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Мехатронные системы

Мехатронные системы и модули вошли как в профессиональную деятельность, так и в повседневную жизнь современного человека. Сегодня они находят широкое применение в самых различных областях: автомобилестроение (автоматические коробки передач, антиблокировочные устройства тормозов, приводные модули «мотор-колесо», системы автоматической парковки); промышленная и сервисная робототехника (мобильные, медицинские, домашние и другие роботы); периферийные устройства компьютеров и офисная техника: принтеры, сканеры, CD-дисководы, копировальные и факсимильные аппараты; производственное, технологическое и измерительное оборудование; домашняя бытовая техника: стиральные, швейные, посудомоечные машины и автономные пылесосы; медицинские системы (например, оборудование для робото-ассистированной хирургии, коляски и протезы для инвалидов) и спортивные тренажёры; авиационная, космическая и военная техника; микросистемы для медицины и биотехнологии; лифтовое и складское оборудование, автоматические двери в отелях аэропортах, вагонах метро и поездов; транспортные устройства (электромобили, электровелосипеды, инвалидные коляски); фото- и видеотехника (проигрыватели видеодисков, устройства фокусировки видеокамер); движущиеся устройства для шоу-индустрии.

Выбор кинематической структуры является важнейшей задачей при концептуальном проектировании машин нового поколения. Эффективность её решения во многом определяет главные технические характеристики системы, её динамические, скоростные и точностные параметры.

Рис.3. Первый отечественный гексапод (Новосибирск, 1984).

Именно мехатроника дала новые идеи и методы для проектирования движущихся систем с качественно новыми свойствами. Эффективным примером такого решения стало создание машин с параллельной кинематикой (МПК) (рис. 3).

В основе их конструктивной схемы лежит обычно платформа Гью-Стюарта (разновидность параллельного манипулятора, имеющая 6 степеней свободы; используется октаэдральная компоновка стоек). Машина состоит из неподвижного основания и подвижной платформы, которые соединены между собой несколькими стержнями с управляемой длиной. Стержни соединены с основанием и платформой кинематическими парами, которые имеют соответственно две и три степени подвижности. На подвижной платформе устанавливается рабочий орган (например, инструментальная или измерительная головка). Программно регулируя длины стержней с помощью приводов линейного перемещения, можно управлять перемещениями и ориентацией подвижной платформы и рабочего органа в пространстве. Для универсальных машин, где требуется перемещение рабочего органа как твёрдого тела по шести степеням свободы, необходимо иметь шесть стержней. В мировой литературе такие машины называются «гексаподы» (от греч. ἔξ – шесть).

Основными преимуществами машин с параллельной кинематикой являются: высокая точность исполнения движений; высокие скорости и ускорения рабочего органа; отсутствие традиционных направляющих и станины (в качестве несущих элементов конструкции используются приводные механизмы), отсюда и улучшенные массогабаритные параметры, и низкая материалоёмкость; высокая степень унификации мехатронных узлов, обеспечивающая технологичность изготовления и сборки машины и конструктивную гибкость.

Повышенные точностные показатели МПК обусловлены следующими ключевыми факторами:

в гексаподах, в отличие от кинематических схем с последовательной цепью звеньев, не происходит суперпозиции (наложения) погрешностей позиционирования звеньев при переходе от базы к рабочему органу;

стержневые механизмы обладают высокой жесткостью, так как стержни не подвержены изгибающим моментам и работают только на растяжение-сжатие;

применяются прецизионные датчики обратной связи и измерительные системы (например, лазерные), а также используются компьютерные методы коррекции перемещений рабочего органа.

Рис.4. Технологический комплекс «HexaBend» (Институт станков и прессов IWU, Кемниц, Германия).

Благодаря повышенной точности МПК могут применяться не только как обрабатывающее оборудование, но и в качестве измерительных машин. Высокая жёсткость МПК позволяет применять их на силовых технологических операциях. Так, на рис. 4 показан пример гексапода, выполняющего гибочные операции в составе технологического комплекса «HexaBend» для производства сложных профилей и труб.

обучение

Профессиональное обучение

С 1998 года в Германии проходит обучение на признанных техниках мехатроники со стандартной продолжительностью обучения 42 месяца. Этой профессии можно научиться как в ремесле, так и в промышленности .

Стажировка техника мехатроники существует в Австрии с 1999 года. Торговые правила определяют четыре профессии в области мехатроники (§ 94 № 49 GewO): техник мехатроники для машин и производственных технологий, для электроники, офисных и информационных систем, для электротехники. машиностроение и автоматизация, а также технологии медицинского оборудования. 1 июня 2015 года была представлена ​​новая модульная мехатроника для ученичества. Обучение по модульному обучению мехатроники включает обязательное двухлетнее обучение базовому модулю мехатроники и полуторагодовое обучение по одному из следующих основных модулей:

• Технология автоматизации
• Электромашиностроение
• Технология машиностроения
• Офисные и ИТ-системы
• Альтернативная приводная техника
• Технология медицинского оборудования

Кроме того, в следующие полгода обучения можно выбрать один из следующих специальных модулей:

• робототехника
• Технология PLC

Продолжительность обучения:

• 3,5 года: базовый модуль + один основной модуль
• 4 года: базовый модуль + специальный модуль

Возможности комбинирования: основные модули нельзя комбинировать друг с другом. Основной модуль «Офисные и системные технологии EDP» не может быть совмещен с каким-либо специальным модулем. Все остальные основные модули можно комбинировать с обоими специальными модулями. Базовый модуль «Мехатроника» в сочетании с основным модулем «Технология автоматизации» также может быть объединен со следующими специальными модулями модульного обучения в области электротехники:

• Железнодорожная электротехника
• Техника безопасности на железных дорогах
• Технология железнодорожного транспорта
• Технология железнодорожного транспорта
• Техника обслуживания железнодорожного подвижного состава
• Технология эксплуатации железных дорог

Высшие технические школы

В Австрии можно получить степень инженера (5 лет) или техника (4 года) во многих высших технических институтах (HTL).

Технический колледж

Technische Гимназия Телфс в Тироле предлагает профессиональное обучение в учительской профессии мехатронике и в учительской профессии машиностроении с особой технологией автоматизации модуля как часть AHS Matura.

Государственный технический колледж

В Германии существует повышение квалификации на уровне высшего образования с наличием государственного экзамена, включающего проектную работу и коллоквиум на защищенное профессиональное звание, сертифицированный техник (нем.: Государственный сертифицированный инженер ), специализирующийся на мехатронике, гравитационных машинах и руководящих инженерах. .

Образование

В типичном курсе мехатроники изучаются математика , техническая механика , машиностроение , термодинамика , механика жидкости , электрические цепи , теория систем , электроника , коммуникационные технологии , техника управления , программирование , цифровая обработка сигналов и робототехника .

В Австрии Университет прикладных наук Technikum Wien , Университет Иоганнеса Кеплера в Линце и Университет Леопольда Франценса в Инсбруке вместе с UMIT в Холле в Тироле предлагают возможность изучать мехатронику. Первая университетская кафедра мехатроники в Германии была основана в 1991 году в Дуйсбургском университете (ныне Университет Дуйсбург-Эссен ). С 1994 г. были добавлены Магдебургский университет Отто фон Герике , Бохумский университет прикладных наук (ныне Бохумский университет прикладных наук ) и Кильский университет прикладных наук . В настоящее время более 25 немецких университетов предлагают степень инженера или степень бакалавра / магистра в области мехатроники. Существует также мехатроника как междисциплинарная специализация. Стандартный период обучения для получения диплома составляет десять семестров в университетах, восемь семестров в университетах прикладных наук, шесть или семь семестров для программ бакалавриата / магистратуры или два-четыре дополнительных семестра для получения степени магистра. В профессиональных академиях вы можете получить степень бакалавра технических наук в области мехатроники за шесть семестров. Его можно изучить во многих других местах.

В Технологическом университете Чалмерса в Швеции также есть 5-летний курс обучения под названием «Автоматизация и мехатроника».

О термине[]

Начиная c 1930-х годов в некоторых зарубежных странах (см. департамент Drive Technology фирмы Siemens) и СССР для названия систем обеспечения требуемых движений посредством электричества применяется термин электрический привод (сокращенно электропривод).

С развитием электрических приводов и возможностей их применения в индустриально-производственных и транспортных системах, стала очевидна необходимость полной интеграции составляющих элементов электропривода: механики, электрических машин, силовой электроники, микропроцессорной техники и программного обеспечения для наиболее полного использования возможностей электропривода и обеспечения им прецизионного движения.

Так как наиболее полное развитие данные тенденции получили в Японии, а с термином «электрический привод» как самостоятельной технической системой там знакомы не были, для описания данных систем в Японии был введен термин «мехатроника». Непосредственным автором является японец Тецуро Мориа (Tetsuro Moria), старший инженер компании Yaskawa Electric, а сам термин появился в 1969 году.

Термин состоит из двух частей — «меха-», от слова механика, и «-троника», от слова электроника. Сначала данный термин был торговой маркой (зарегистрирована в 1972 году), но после его широкого распространения компания отказалась от его использования в качестве зарегистрированного торгового знака.

Из Японии мехатроника распространилась по всему миру. Из иностранных изданий термин «мехатроника» попал в Россию и стал широко известен.

Сейчас под мехатроникой понимают системы электропривода с исполнительными органами относительно небольшой мощности, обеспечивающие прецизионные движения и имеющие развитую систему управления. Сам термин «мехатроника» используется, прежде всего, для отделения от общепромышленных систем электропривода и подчеркивания особых требований к мехатронным системам. Именно в таком смысле мехатроника как область техники известна в мире.