Способ диагностики зубчатого зацепления венцовой пары привода вращающихся барабанов Советский патент 1988 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к диагностике зуб- чатого зацепления.

Цель изобретения - расширение ин- с формативности путем обеспечения воз- можности выявления величины и причи- яы перекоса зубьев в зацеплении.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа диагностики; на фиг.2 JQ 5 - диаграммы, характеризующие работу зубчатого зацепления (фиг. 2 - работа без перекоса зубьев, на фиг.З - с постоянным перекосом зубьев из-за перекоса оси вала подвенцовой тестер-15 ни по отношению к оси вращения вен- цового зубчатого колеса, фиг. 4 - с переменным перекосом зубьев по причине неперпендикулярности плоскости венцового зубчатого колеса оси его 20 вращения, фиг. 5 - с несимметричным переменным перекосом из-за перекоса оси вала подвенцовой шестерни по отношению к оси вращения венцового зубчатого колеса и неперпендикулярности 25 плоскости венцового колеса оси его вращения).

Для реализации способа могут быть использов:аны, например, следующие устройства.30

Для измерения нагрузок на опоры подвенцовой шестерни можно использовать различные электрические датчики, например, магнитоупругие датчики. Эти датчики позволяют измерять нагрузки ,. в широких пределах (до 100 т). Определение отношейия разности нагрузок на две опоры подвенцовой шестерни к сумме этих нагрузок осуществляется при помощи электрического пре- ... образователя. Такой преобразователь подключается к двум датчикам нагрузки на опоры. В одной цепи преобразователя определяется разность сигналов нагрузок на опоры, в другой - сумма - сигналов этих нагрузок, а затем определяется отношение сигнала разности к сигналу суммы нагрузок.

Регистрация сигнала, получаемого на выходе электрического преобразователя, осуществляется осгщллографом или другим любым видом самописца пу- тзм записи изменения во врем.ени отношения разности нагрузок на опоры подвенцовой шестерни к юс сумме.

Способ осуществляется следующим образом.

Непрерьгано измеряют при помо1ци датчиков нагрузки на две опоры под55

венцовой шестерни за время одного оборота венцового зубчатого колеса.

Определяют при помопда преобразователя отношение разности нагрузок на две опоры подвенцовой шестерни к сумме этих нагрузок.

Регистрируют при помощи самописца или осциллографа непрерьшный сигнал, представляющий собой форму изменения во времени полученного отношения разности нагрузок на опоры к их сумме.

По форме изменения во времени регистрируемого сигнала оценивают смещение от средней плоскости подвенцовой шестерни точки приложения резуль тирующей нагрузки на зуб, т.е. устанавливают величину перекоса зубьев в зацеплении и.причину его появления. Чем больше перекос зубьев, тем больше будет отличаться регистрируемый сигнал от нуля.

Особенностью такой зубчатой передачи является то, что зубчатые колеса венцовой пары не имеют общего жесткого, корпуса .(венцовое колесо расположено на корпусе печи, а подвенцовая шестерня - в отдельном корпусе с двумя опорами, и регулирование зацепле НИН осуществляется перемещением корпуса подвенцовой шестерни.

Осуществление предлагаемого способа основано на Том, что при перекосе зубьев в зацеплении точка приложения результирующей нагрузки F на зуб подвенцовой шестерни смещается в сторону одной из ее опор на расстояние х от средней плоскости подвенцовой шестерни, расположенной на расстоянии 0,51 от опор (фиг.1). В этом случае реакции опор определяются от соотношений

F,F( F,F(i-f).

Отношение разности нагрузок на опоры к.их сумме не зависит от общей нагрузки F, передаваемой зубчатой передачей.

5

F,-F2х

1

5

F.+F

Поэтому, измеряя нагрузки на опоры подвенцовой шестерни и определяя при 51ОМОЩИ преобразователя отношение разности нагрузок к их сумме, можно определить величину х, определяющую смещение от средней плоскости подвек- цовой шестерни точки приложения результирующей нагрузки (я зуб, т.е.

можно характеризовать перекос зацепляющихся зубьев, ,5jl.

Отношение разности нагрузок на опоры подвендовой шестерни к их сумме (параметр j) следует непрерывно определять (при помощи преобразователя) за время одного полного оборота венцового зубчатого колеса. Регистрируя при помощи самописца форму изменения во времени параметра J , можно судить о величине перекоса зацепляющихся зубьев, а также о причине этого перекоса, так как возможны че- тыре варианта формы записи параметра |f .

Первьш вариант. Зубчатое зацепление работает без перекоса зубьев. Небольшие изменения параметра J обусловлены погрешностями направления зубьев при изготовлении зубчатых колес (фиг.2).

Второй вариант. Зубчатое зацепление работает с постоянным перекосом зубьев. Причина -дефекта зацепления - перекос оси вала подвенцовой шестерни по отношению к оси вращения венцового зубчатого колеса (фиг. З).

Третий вариант. Зубчатое зацепление работает с переменным перекосом зубьев. Причина дефекта - плоскость венцового зубчатого колеса не перпендикулярна оси его вращения (фиг.А).

Четвертый вариант. Зубчатое зацепление работает с нессиметричным переменным перекосом зубьев. Причина - перекос оси вала подвенцовой шестерни по отношению к оси вращения венцового зубчатого колеса и плоскость венцового колеса не перпендикулярна к оси его вращения (фиг. 5}/

Пример. Допустим, что в вен- цовой паре привода вращающейся печи отношение ширины шестерни В к расстоянию между опорами 1, равное 800/1700 0,47, нагрузки на опоры в

некоторый момент времени составлягют R,-24 т и т сигналы с датчиков нагрузки, например, могут быть 8 и 6 в). Тогда отношение разности нагрузок к их сумме будет

)Г 244 143 li

О 24+18 8+6

Смещение точки приложения результирующей насрузки на зуб подвенцовой шестерни от ее средней плоскости составляет.

,,5-0,143-1700 121,5 мм.

Следовательно, наличие смещения результирующей нагрузки на зуб указывает на перекос заце пляющихся в данный момент времени зубьев. Величина перекоса может быть постоянной или изменяться за период одного полного оборота венцового колеса. По характеру изменения величины перекоса зубьев за этот период можно судить о причине возникновения дефекта зацепления зубьев .

Фор.мула изобретения

Способ диагностики зубчатого заг цепления венцовой пары привода вращающихся барабанов, заключающийся в том, что измеряют параметры зацепления под нагрузкой, преобразуют изменение этих параметров в регистрируемый электрический сигнал и по нему судят о погрепшостях зацепления зубьев, отличающийся ;тем, что, с целью расширения информативности путем обеспечения возможности выявления величины и причины перекоса зубьев в зацеплении, непрерывно измеряют нагрузку на каждой из двух опор подвенцовой шестерни за время одного оборота венцового колеса и полученные данные используют для определения величины и причины перекоса зубьев в зацеплении.

Фиг.

Фиг. 5

Изобретение относится к маптно- строению, а именно к диагностике зубчатого зацепления. Цель изобретения - расширение информативности путем обеспечения возможности выявления величины и причины перекоса зубьев в зацеплении. Это достигается тем, что не- прерьшно измеряют усилие на каждой из опор подвенцовой шестерни за время одного оборота венцового зубчатого колеса, определяют отношение разности нагрузок на опорах к их сумме и по нему оценивают величину и причину перекоса зубьев в зацеплении. 5 ил.