Стенд с замкнутым силовым контуром для испытания узлов силовых передач транспортных машин Советский патент 1986 года по МПК G01M13/02 

. Изобретение относится к транспорт- ;ному машиностроению и может быть использовано для испытаний силовых передач транспортных машин.

Цель изобретения - повышение точности имитации в замкнутом силовом контуре крутящего момента.

На фиг.1 дана общая схема стенда; на фиг.2 - график прохождения си гнала на выходе формирователя; на фиг.З - (График тока в обмотке управления электромашинного усилителя; на фиг.4- график напряжения питания электродвигателя постоянного тока , на фиг.5 - график угловой скорости электродвигателя постоянного TOKaJ на фиг.6 - график, угла закручивания валов, изменяющийся по случайному закону.

Стенд содержит (фиг.1) приводной электродвигатель 1, соединенный с ведущим валом фрикционной муфты 2, имеющей механизмы 3 и 4 управления. Ведомый вал фрикционной муфты связан с валом редуктора 5, являющегося элементом замкнутого силового контура. Между редуктором 5 и испытуемой силовой передачей 6 установлен планетарный нагружатель 7, который связан червячной передачей 8 с электродвигателем 9 постоянного тока, а червячной передачей 10 - с электродвигателем 1 1 .

Выходные валы (полуоси) передачи 6 связаны с гндропульсаторами 12 и 13, имеющими механизм 14 управления. Испытуемые силовые передачи б и 15 при помощи упругих валов соединены с редукторами 5, 16 и 17, в результате чего образуется замкнут 1й силовой контур.

Стенд снабжен системой управления, которая содержит электромашинный усилитель 18, питающий электродвигатель 9 Постоянного тока, обмотку 19 возбуждения электродвигателя 9 постоянного тока, обмотку 20 управления электромашинного усилителя 18, источник 21 напряжения, подключею ый к обмотке 19 возбуждения--электродвигателя формирователь 22.случайных сигналов, вход которого подключен к.источнику 21 напряжения, а выход посредством дифференцирующей цепи 23 подключен к обмотке 20 управления электромаш1-шно- го усилителя 18. Формирователь 22 случайных сигналов содержит последовательно соединенные устройства 24 для выделения случайной составляющей сигнала и формирователь 25.

При работе стенда от приводного

558832

электродвигателя 1 вращения передается фрикционной муфте 2, а от нее через редуктор 5 к испытуемым силовым передачам 6 и 15. Нагружение замкнус того силового контура статическим крутящим моментом осуществляется планетарным нагружателем 7 при вращении электродвигателя 11. Нагружение зам- кнутого силового контура случайной

10 составляющей крутящего момента производится посредством системы управле- следующим образом. Выходной сигнал от источника 21 напряжения подается на обмотку 19 возбуждения элек15 тродвигателя 9 постоянного тока и на вход формирователя 22, который воспроизводит случайную составляющую Крутящего момента. Выходное напряже- те формирователя 22 (фиг.2) посред20 ::твом дифференцирующей цепи 23 подается на обмотку 20 управления электромашинного усилителя 18. Ток в обмотке 20 управления электромашинного усилителя 18, пропорциональный произ25 зодной от выходного сигнала формирователя 22, показан на фиг.З. Выходное напряжение электромашинного усилителя 18, являющееся напряжением питания электродвигателя 9 постоянного тока, изменяется пропорционально току в обмотке 20 управления электромашинного усилителя 18 (фиг.4). Угловая скорость электродвигателя 9 постоянного тока пропорциональна его напряжению питания (фиг.5). Угол закручивания валов замкнутого силового контура пропорционален интегралу от угловой скорости электродвигателя 9 постоянного тока, и изменяется по случайному закону, повторяя в масштабе изменения по случайному закону выходного сигнала формирователя 22 (фиг.6).

При случайном увеличении напряжения на выходе формирователя 22 (от точки q к точке , фиг.З) на выходе дифференцирующей цепи появляется положительный сигнал (между точками а, и ОI, фиг.З), поэтому выходное напряжение электромашинного усилителя имеет положительную полярность (точки а2

и фиг.4), электродвигатель 9 постоянного тока, вращаясь, увеличивает угол закручивания валов (от точки а до точки 5ц, фиг,6). При случайном уменьшении напряжения на выходе фор55 мирователя (от точки {i до Ь, фиг.З) на выходе, дифференцирующей цепи име- ,ется отрицательный сигнал (от точки 8, до точки Ь, , фиг.З), выходное на30

40

45

пряжение электромашинного усилителя 18 имеет отрицательную полярность (точки г и J&2. фиг. 4), электродвигатель 9 постоянного тока врАщает- ся в противопопожную сторону, умень- шая угол закручивания валов (от точки f до точки Б , фиг.6).

Если производная выходного напряжения формирователя 22 случайных сигналов равна нулю (в точках S, и 6, , фиг.З), то выходное напряжение электромашинного усилителя 1.8 равно нулю (точки &2 и 6, фиг,4), двигатель неподвижен (точки 8, и6, фиг.З), угол закручивания .валов не.изменяется

Таким образом, угол закручивания валов изменяется в соответствии с сигналом на выходе формирователя случайных сигналов, т. е. изменяется по случайному закону. Поэтому и нагружение замкнутого силового контура крутящим моментом производится по случайному закону, что приводит к повышению точности имитации крутящего момента.

Пульсация изгибающих нагрузок на вьпсодных валах (полуосях) и корпусных деталях испытуемых силовых передач создается гидропульсаторами 12 и 13, которые воздействуют непосредственно на полуоси, в результате чего последние находятся под нагрузкой, меняющейся за счет изменения давления в системе при помощи механизма 14 гидропульсаторов.

Периодически повторяющиеся пуско- остановочные режимы работы испытуемых силовых передач создаются путем последовательного включения и выключения

фрикционной муфты 2 при помощи механизмов 3 и 4.

Формула изобретения

Стенд с замкнутым силовым контуром для испытания узлов силовых передач транспортных машин, содержащий приводной двигатель, зубчатые редукторы, последовательно включенный в силовой контур планетарный нагружа- тель и упругие торсионные валы, вспомогательный двигатель, гидрспуль- сатор, соединенный с валами испытуемой силовой передачи, фрикционную муфту, установленную между приводным двигателем и валом силового контура, и систему управления стенда, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации в замкнутом силовом контуре крутящего момента, вспомогательный двигатель выполнен в виде электродвигателя постоянного тока с системой управления и связан червячной передачей с планетарным нагружателем, а система управления электродвигателя постоянного тока включает электромашинный усилитель, питающий электродвигатель постоянного тока, обмотку возбуждения последнего, обмотку управления указанного усилителя, источник напряжения, подключенный к обмотке возбуждения электродвигателя постоянного тока, формирователь случайных сигналов, вход которого подключен к источнику напряжения, а выход посредством дифференцирующей цепи подключен к обмот- ,ке управления электромашинного усилителя „

Фи.г

(-бозд. а

иг

Cj

Г

/-

Фиг.З

/

и

ФигЛ

«5j

fsuKp:

г

Фиг. 5

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к стендам с замкнутым силовым контуром для испытания узлов силовых передач транспортных машин, и может быть использовано для испытаний силовых передач транспортных машин. Целью изобретения является повьш1ение точности имитации, в замкнутом- силовом контуре крутящего момента путем нагружения контура крутящим моментом, изменяю- Ещмся по случайному закону. Стенд содержит приводной электродвигатель 1, соединенный с ведущим валом фрикционной муфты 2, и }eющeй механизмы 3 и 4 , управления. Вал муфты связан с валом редуктора 5, являющегося элементом замкнутого силового контура. 1 1меется планетарный нагружатель 7, который связан с электродвигателем 9. Стенд снабжен системой управления, которая содержит электромашинный усилитель 18, питающий электродвигатель постоянного тока, обмотку возбуждения элек тродвигателя постоянного тока, обмотку 20 управления электромашинного . усилителя, источник 21 напряжения, подключенный к обмотке возбуждения электродвигателя, формирователь 22 случайных сигналов, вход которого подключен к источнику напряжения, а выход посредством дифференцирующей цепи подключен к обмотке управления электромашинного усилителя. 6 ил. i сл 21 а N9 О1 СП 00 00 СО фиг. 1

Фиг.6

Редактор В.Иванова

Составитель С.Белоусько

Техред И.Верес Корректор Л.Натай

Заказ 4813/41Тираж 778Подписное

ВНИРШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4