Стенд для испытания длинных трансмиссий Советский патент 1992 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в стендах, выполненных на основе электрических машин, для испытания механических передач с существенно ограниченной жесткостью.

Известен стенд для испытания длинных трансмиссий хвостовых трансмиссий вертолетов, содержащий две электрические машины постоянного тока, связанные между собой электрически через общую якорную цепь и механически - через испытуемую трансмиссию. При этом одна из машин является приводным двигателем с системой регулирования скорости, а другая - тормозным генератором с системой регулирования нагрузочного момента. Для получения повышенного быстродействия и точности регулирования в переходных режимах в систему регулирования нагрузочного момента введена обратная связь по производной от упругого момента, демпфирующая упругие колебания в испытуемой трансмиссии, в виде реального дифференцирующего звена, вход которого подключен к датчику упругого момента, а выход - к входу регулятора тока тормозного генератора.

Недостатком данного стенда является то, что дальнейшее ускорение процесса нагружения ограничено низкой точностью де- мпфирования упругих колебаний вследствие большей зашумленности сигнала обратной связи по производной от упругого момента, так как этот сигнал

ю оо vi о

Јь

формируется реальным дифференцирующим звеном (дифференцирующие звенья) усиливают сигнал помехи пропорционально его частоте).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стенд для испытания длинных трансмиссий, содержащий приводной двигатель, систему регулирования скорости приводного двигателя, нагружатель и систему регулирования нагрузочного момента нагружателя со звеном обратной связи по производной от упругого момента, выполненным в виде соединенных электрически датчика упругого момента и дифференцирующего звена.

Недостаток стенда - сокращение времени процесса нагружения путем демпфирования упругих колебаний существенно ограничено низкой точностью демпфирования, вследствие большой зашумленности сигнала обратной связи по производной от упругого момента.

Целью изобретения является сокращение времени процесса нагружения испытуемой трансмиссии за счет увеличения точности демпфирования упругих колебаний в трансмиссии.

На чертеже изображена общая блок- схема стенда.

Стенд содержит приводной двигатель 1 и нагружатель 2 в виде электрически связанных общей якорной цепью 3 машин постоянного тока, кинематически связываемых с ведущим и ведомым валами испытуемой трансмиссии 4, устройство 5 регулирования скорости вращения приводного двигателя 1 с подключенным к его входу задатчиком 6 дкорости, устройство 7 регулирования момента нагружения с подключенным к его входу задатчиком 8 нагрузочного момента.

Цепь электромеханической обратной связи выполнена в виде тахогенератора 9 и 10, кинематически связанных с выходными валами соответственно приводного двигателя 1 и нагружателя 2. Выходы тахогенера- торов 9 и 10 подключены к электрическим входам дифференциального усилителя 11,

Стенд работает следующим образом.

При включении стенда сигнал Uso с за- датчика 6 и Кзм с задатчика 8 постепенно изменяют от нуля до требуемой величины, при этом устанавливаются заданные нагрузка и скорость на трансмиссии 4 также постепенно. В случае возникновения колебаний упругого момента на последней сигнал с выхода дифференциального усилителя 11 поступает на вход устройства 7 регулирования момента, которое изменяет нагрузку, создаваемую нагружателем 2, таким образом, что упругие колебания демпфируются, и нарастание нагрузки происходит плавно. Устройство 5 регулирования обеспечивает поддержание скорости приводного

двигателя 1 пропорциональной выходному сигналу U3c задатчика 6 скорости. Устройство 7 регулирования обеспечивает поддержание требуемого нагрузочного момента нагружателя 2, пропорционального выходному сигналу иэм задатчика 8 нагрузочного момента.

Звено обратной связи формирует сигнал, пропорциональный производной от упругого момента в испытуемой трансмиссии

4, так как упругий момент My в трансмиссии 4 определяется известным выражением:

My - С( {pi - рг), (1)

где С - коэффициент жесткости трансмиссии 4;

ф - угол поворота ведущего вала трансмиссии 4 (вала приводного двигателя 1);

рг - угол поворота ведомого вала трансмиссии 4 (вала нагружателя 2).

Продифференцировав (1), получим:

d My , d ф dt

С ( Ю1 - 0)2 ) ,

(2)

0

0

5

где ЈWi и Ш2 - угловые скорости соответственно вала приводного двигателя 1 и вала

5 нагружателя 2.

Угловая скорость йл измеряется тахо- генератором 9, угловая скорость ад - тахо- генератором 10. Сигнал на выходе дифференциального усилителя 11 пропорционален разности скоростей и ад и, как это следует из выражения (2), пропорционален производной от упругого момента в испытуемой трансмиссии.

- Чем точнее демпфирование упругих колебаний трансмиссии 4, тем с большей скоростью можно производить ее нагружение. Точность же демпфирования в первую очередь определяется качеством сигнала (уровнем помех) в цепи обратной связи по производной от упругого момента. Использование звена обратной связи, состоящей изтахогенераторовЭи 10 и дифференциального усилителя 11, обеспечивает получение сигнала, пропорционального производной

от упругого момента, с низким уровнем шума, что позволяет повысить эффективность демпфирования и, тем самым, ускорить процесс нагружения испытуемой трансмиссии 4.

Формула изобретения Стенд для испытания длинных трансмиссий, содержащий предназначенные для кинематического соединения с ведущим и ведомым валами испытуемой трансмиссии приводной двигатель с устройством регулирования скорости и нагружатель с блоком регулирования момента нагружения, задат- чики скорости и момента нагружения, выходы которых подключены соответственно к входам устройства регулирования скорости и блока регулирования момента нагружения, и цепь электромеханической обратной

связи, электрический выход которой подключен к входу блока регулирования момента нагружения, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний, цепь электромеханической обратной связи выполнена в виде кинематически связанных с выходными валами соответственно приводного двигателя и нагружателя тахогенераторов и подключенного входами к электрическим выходам последних дифференциального усилителя, выход которого являете электрическим выходом.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в электрических стендах для испытания механических передач с существенно ограниченной жесткостью. Целью изобретения является сокращение продолжительности испытания за счет уменьшения времени на достижение требуемой величины нагрузки путем повышения эффективности демпфирования упругих колебаний в испытуемой трансмиссии. При работе стенда сигналами с задатчиков 6 и 8 скорости и нагрузочного момента через устройства 5 и 7 регулирования скорости и момента нагружения устанавливают требуемые скоростной и нагрузочные режимы испытуемой трансмиссии 4 при помощи приводного двигателя 1 и нагружателя 2. Демпфирование упругих колебаний трансмиссии 4 осуществляется по сигналам обратной связи с газогенераторов 9 и 10 и дифференциального усилителя 11, поступающим на устройство 7 регулирования момента нагружения. 1 ил. (Л