Стенд для определения КПД зубчатых механизмов Советский патент 1990 года по МПК G01M13/02 

3

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для определения и контроля величины КПД зубчатых механизмов, например ;зубчатых передач, в динамическом режиме.

I Цель изобретения - расширение технологических возможностей стенда путем обеспечения определения КПД испытуемого механизма в динамическо режиме при одновременном повышении точности измерений.

На чертеже изображен стенд, общи вид.

Стенд содержит корпус (не показа привод 1, первый дифференциал, включающий закрепленные на полуосях 2 и 3 центральные колеса 4 и 5 и водло 6 с установленным: с возможность поворота сателлитом 7. Второй дифференциал включает закрепленные на полуосях 8 и 9 центральные колеса 10 и 11 и водило 12 с установленным JC возможностью поворота сателлитом 13. Одни полуоси 3 и 8 дифференциа- лов предназначены для связи с валам |Испытуемого механизма 14, другие 2 |и 9 кинематически связаны соответст |венно с приводом 1 и фрикционным |диском 15 нагружателя, включающего {также ленточную тягу 16, один конец КОТОРОЙ связан с корпусом, и соленоид 17, сердечник (не обозначен) котрого связан с другим концом тяги 16 а концы катушки соленоида являются управляющим входом нагружателя, Из- .мерительное устройство, например, датчик 18 угла поворота, кинематически связано при помощи зубчатых колеса 19 и сектора 20 с водилом 6 первого дифференциала, установленным в упругом подвесе, например в пружинах 21 и 22. Дополнительное измеритель- Ное устройство, например дополнитель |иый датчик 23 угла поворота, кинематически связано при помощи дополнительных зубчатых колеса 24 и сектора 25 с водилом 12 второго дифференциала, установленным также в упругом )|тодвесе, например в пружинах 26 и tl. С валом привода 1 кинематически iwBHsaH тахогенератор 28. Выходы пос- о|1еднего и датчиков 18 и 23 углов под 1|:лючекы к входам блока 29 управления выходы которого электрически связаны « управляющими входами привода 1 и йагружателя. На свободных концах во

дил 6 и 12 могут быть установлены стрелки индикаторов, шкалы которых крепятся к корпусу.

Блок 29 управления представляет собой программное устройство, включающее вычислительную машину, выходы которой могут быть связаны как с пе- чатакщим устройством, так и графопостроителем или дисплеем.

Стенд работает следующим образом.

15

20

25

, 55

35

40

Испытуемый механизм 14 устанавливается в стенде и соединяется с полуосями 3 и 8 первого и второго дифференциала. Включается привод 1, который приводит во вращение с заданной скоростью колеса 4,5, 7 и 10, 11, 43 и испытуемый механизм 14. При этом нагружатель отклонен. Во втором дифференциале саттелит 13, вместе с ним и водило .12 занимает центральное . положение, определяемое пружинами 26 и 27. В первом дифференциале сателлит 7, а вместе с ним и водило 6 займут положение, определяемое моментом, обусловленным потерями в испытуемом механизме 14, но положение водила 6 и положение водила 12 определяют соот- 30 ветственное положение зубчатых секторов 20 и 25. а также связанных с ними через зубчатые колеса 1 9 и 24 роторов датчиков 18 и, 23 угла. Сигналы с указанных датчиков пропорциональны моментам на валах испытуемого механизма 14.

Соотношение. этих сигналов и определяет величину КПД механизма 14 без нагрузки при установленной скорости привода 1, величина которой точно измеряется тахогенератором 28, сигнал с которого поступает на вход блока 29 управления, на другие .входы которого также поступают сигналы с датчиков 18 и 23 углов. Один из выходов блока 29 управления подсоединен к управляющему входу привода 1, т.е. к обмоткам возбуждения электродвига-г теля, что позволяет производить по заданной программе измерения скорости привода 1 и измерение моментов.

При включении нагружателя электрический сигнал поступает на катушку соленоида 17. При этом втягивается ротор соленоида 17 пропорционально поступающему напряжению и подтягивает тягу 16, что создает нагрузку на фрикционном диске 15 и соответственно на полуоси 9. Замедление

45

50

516

вращения колеса 11 вызывает перемещение по венцу зубчатых колес 10 и 11 сателлита 13 и соответственно водила 12, а также поворот связанного с ним зубчатого сектора 25.

Аналогичные изменения, связанные .с изменением нагрузки на входе, происходят и на первом дифференциале, при этом положения водила 12 второго дифференциала и водила 6 первого дифференциала определены по следуклцей зависимости:

М, М,

«2 МнагрМ

потери

Ч - нагр нагр мех где М J момент на втором дифферен- ;циале, пропорциональный нагрузочному моменту, определяющий положение водила 12; М- - момент на первом дифференциале, пропорциональный как нагрузочному моменту, так и потерям в механизме 14, определяющий положение водила 6.

Формула

изобретения 25

30

1. Стенд для определения КПД. зубчатых механизмов, содержащий корпус, два дифференциала, одни полуоси которых предназначены для связи с валами испытуемого механиз.ма, привод, кинематически связанный с другой полу- осью первого дифференциала, кинематически связанное с водилом послед25

55906

него измерительное устройство, под- .ключенный к выходу последнего одним входом блок управления, электрически связанный с его одним выходом управ-- ляющим входом нагружатель и тахоге- нератор, отличающийся тем, чти, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен п дополнительным измерительным устройством, кинематически связанным с, водилом второго дифференциала, нагружатель кинематически связан с другой полуосью последнего, тахоге- нератор кинематически связан с приводом, водило каждого дифференциала установлено в упругом подвесе, а блок управления также подключен другими входами к выходам дополнительного измерительного устройства и та- хогене ратора, другим выходом - к управляющему входу привода.

2. Стенд ПОП.1, отличающийся тем, что нагружатель выполнен в виде кинематически связанного с другой полуосью второго дифференциала фрикционного диска, взаимодействующей с последним ленточной тяги, один конец которой-связан с 30 корпусом, и соленоида, сердечник которого прикреплен к другому концу ленточной тяги, а концы катушки соленоида являются управляющим входом нагружателя. ,

15

20

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для определения и контроля величины КПД зубчатых механизмов, например зубчатых передач, в динамическом режиме. Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения определения КПД испытуемого механизма в динамическом режиме при одновременном повышении точности измерений. Определение КПД осуществляется по величинам моментов, измеренных на входе и выходе испытуемого механизма 14, по показаниям датчиков 18 и 23 углов поворота при различных скоростных и нагрузочных режимах, создаваемых соответственно приводом 1 и нагружателем. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.