Стенд для испытания трансмиссий Советский патент 1990 года по МПК G01M13/02 H02P5/06 

лостями гидроцилиндра 47. Шток послед-30 машины 33 и разгоняют электромеханическую систему машина 33 - испытуемая трансмиссия 2 с генераторами 4 и 5 - датчик 20 крутящего момента ма шины 31 до номинальных оборотов, при этом система 17 регулирования крутящего, момента обеспечивает отсутстви тока в контуре нагружения и крутяше- го момента в испытуемой трансмиссии По окончании разгона стенд готов к реализации режима нагружения.

него является механическим выходом Нагрузочного блока 15(16), управляемыми входом и выходом которого являются вход регулируемого источника 43 и выход датчика 45.

Стенд работает следующим образом.

В исходном состоянии, т.е. при нулевых оборотах электромеханической системы дополнительная машина 33 постоянного тока - испытуемая трансмиссия 2 с генераторами 4 и 5 - датчик 20 момента - машина 31 постоянного тока, включают систему 39 стабилизации тока машины 33, обеспечивая номинальное возбуждение данного электродвигателя, и системы регулирования осевой 18 и геререзывающей 19 сил и задают с помощью задатчиков 23 осевой и перерезывающей сил начальный уровень нагрузки, при этом на выхо- де систем регулирования осевой 18 и перерезывающей 19 сил образуется сигнал, который поступает на вход регулируемых источников 43 напряжения нагрузочных блоков осевой 15 и перерезывающей 16 сил, регулируемые источники 43 открываются и приводят во вращение электродвигатели 44 с установленными на их валу маслопом0 машины 33 и разгоняют электромехани5

0

5

0

5

ческую систему машина 33 - испытуемая трансмиссия 2 с генераторами 4 и 5 - датчик 20 крутящего момента машины 31 до номинальных оборотов, при этом система 17 регулирования крутящего, момента обеспечивает отсутствие тока в контуре нагружения и крутяше- го момента в испытуемой трансмиссии. По окончании разгона стенд готов к реализации режима нагружения.

Бри работе в режиме нагружения система 34 регулирования скорости поддерживает обороты машины 33 на заданном уровне, снижая влияние величины нагрузок генераторов 4 и 5 испытуемой трансмиссии 2 на обороты электромеханической системы, машина 33 - испытуемая трансмиссия 2 с генераторами 4 и 5 - датчик 20 крутящего момента - машина 31. Задают с помощью задатчикоЕ 23 уровень нагружения генераторов 4 и 5, а также траверсы 13 крутящим моментом, осевой и перерезывающей силами, при этом блок 42 согласования нагрузки согласует напряжение генераторов 4 и 5 с напряжением контура нагружения, а блок 41 рекуперации энергии отда- ет энергию генераторов 4 и 5 в

10

15

контур нагружения якорь машины 33 - якорь машины ЗТ.

Основным режимом работы системы 34 регулирования скорости вращения является режим стабилизации, так как по техническим условиям на испытания отклонение скорости вращения испытуемой трансмиссии 2 от заданного значения не должно превышать 1% в установившемся режиме и 2,5% в перерод- ном. При этом система 34 стабилизации скорости вращения и система 17 регулирования крутящего момента являются взаимосвязанными fc наибольшим проявлением этой связи при взаимном нагружении электрических машин 33 и 319 одна из которых выполняет функции привода. Для получения требуемого минимума взаимосвязи необходимо не ме-2о нее, чем на порядок увеличивать постоянную времени контура тока приводной машины 33 по сравнению с постоянной времени контура регулирования крутящего момента. 25

В качестве регулятора контура регулирования тока машины 33 может быть использован пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор, позволяющий легко реализовать заданную постоянную 30 времени контура. Основным возмущением для системы 34 регулирования скорости вращения является нагрузка, обусловленная потерями мощности в испытуемой трансмиссии на нагрузочном блоке 14. Эти потери пропорциональны нагрузочному крутящему моменту и не превышают 50% общих потерь в стенде.По условию работы система 34 регулирования скорости вращения близка к режиму до ударной нагрузки, что обусловлено высоким быстродействием нагрузочного блока 14, поэтому необходимо применять двухкратно-интегрирующую систему, а в ка- честве регулятора контура использовать также ПИ-регулятор.

В переходных режимах задания нагрузки испытуемой трансмиссии 2 крутящим моментом при номинальных оборотах электрической системы машина j-n 33 - испытуемая трансмиссия 2 с генераторами 4 и 5 - датчик 20 момента ™ машина 31 в корректирующем устройстве 28 вы™ деляют из сигнала крутящего момента

35

сигналы, пропорциональные производным, первого и второго порядка, задавая их величины с требуемым усилением, накладывают полученные сигналы с выбранными коэффициентами запаздывания

5

0

5

о 5

0о-ь

j-n

35

,

55

на сигнал обратной отрицательной свя- . зи по току возбуждения машины 31 с целью демпфирования крутильных колебаний.

По окончании испытаний снимают нагрузку крутящим моментом до нуля, нагрузки осевой и перерезывающей силами - до начального уровня нагрузки, снимают нагрузку генераторов бортовой сети и осуществляют останов стенда согласно техническим требованиям на самовыбеге. При этом во время остановки испытуемой трансмиссии 2 система 17 регулирования крутящего момента поддерживает нулевое значение тока в контуре нагружения и нулевую нагрузку на испытуемой трансмиссии 2.

Стенд обеспечивает увеличение ресурса заменой дорогостоящих турбодвигателей силовой, установки, имеющих маленький ресурс (300 ч), на электродвигатель, ресурс которого составляет 8 лет, приближение создаваемых нагрузок к реальным за счет воспроизведения всех нагрузок, действующих в условиях полета на испытуемую механическую трансмиссию, и низкое энергопотребление взаимным нагружением электрических машин при быстродействующем нагрузочном блоке крутящего момента с системой регулирования крутящего момента.

Формула изобретения

1 . Стенд для испытания трансмиссий, включающих редуктор и генераторы и имеющих ведущий и ведомый валы и три управляющих входа, первый и второй из которых связаны с одноименными концами обмоток возбуждения генераторов, другие одноименныеvконцы которых соединены, а третий со статорными обмотками генераторов, содержащий силовую установку, кинематически связываемую механическим выходом с ведущим валом испытуемой трансмиссии, блок нагрузки, возбудитель генераторов и нагрузочные блоки крутящего момента, осевой и перерезывающей сил, о т л и - (чающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен системой регулирования нагрузки, выход которой подключен к входу возбудителя генераторов, выходы которого предназначены для подключения к первому и второму управляющим входам испытуемой транс

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике. Целью изобретения является расширение технологических возможностей стенда путем приближения создаваемых нагрузок к реальным при одновременном увеличении ресурса и снижении энергопотребления. Вращение ведущего вала испытуемой трансмиссии 2 обеспечивается силовой установкой 1, нагружение ее ведомого вала осуществляется через траверсу 13 нагрузочными блоками крутящего момента 14, осевой 15 и перерезывающей 16 сил. Поддержание требуемых режимов нагружения обеспечивается системами регулирования соответственно нагрузки испытуемой трансмиссии 2, крутящего момента, осевой и перерезывающей сил. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг I

ъ

I