Стенд для исследования редукторов Советский патент 1993 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении расчетного режима редуктора с учетом его переменной нагрузки.

... Целью изобретения является обеспечение возможности определения расчетных нагрузочных режимов редуктора для различных условий его эксплуатации.

На фиг. 1 изображена общая схема стенда; на фиг.2 - графики, поясняющие работу стенда.

Стенд содержит (фиг. 1) приводной электродвигатель 1, предназначенный для соединения с первичным валом исследуемого редуктора 2, регулируемый электротормоз 3, предназначенный для соединения со вторичным валом исследуемого редуктора 2, первый датчик 4 момента, установленный на валу регулируемого тормоза 3, второй датчик 5 момента, установленный на валу приводного электродвигателя 1, первый канал обработки информации,выполненный в виде последовательно соединенных первого элемента 6 выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен с первым датчиком 4 момента, первого преоб- i разователя 7 амплитудного значения с пер- ; вым фильтром 8 низших частот и первого регистрирующего прибора 9 постоянного тока, второй канал обработки информации, состоящий из второго измерительного прибора 10 постоянного тока и последователь- ; но соединенных второго элемента 11 :выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен с вторым датчиком 5 момента, и второго преобразователя 12 амплитудного значения с вторым фильтром 1.3 низших частот, генератор 14 синусоидальных сигналов, регулируемый источник , 15 постоянного тока, первый сумматор 16, первый вход которого соединен с генератором 14 синусоидальных сигналов, второй - с регулируемым источником 15 постоянного тока, а выход - с электрической обмоткой 17 управления электротормоза 3, при этом первый и второй фильтры 8 и 13 низших

СО

с

оо

ы о

00

частот преобразователей соответственно 7 и 12 амплитудного значения выполнены в виде RC-фиЛьтра, а стенд дополнительно снабжен третьим RC-фильтром 18, вход которого подключен к первому датчику 4 момента, третьим регистрирующим прибором 19 постоянного тока, подключенным к выходу третьего RC-фильтра 18, четвертым RC- фильтром 20, вход которого подключен к второму датчику 5 момента, емкостным сумматором 21, первый вход которого подключен к выходу четвертого RC-фильтра 20, второй вход подключен к выходу второго RC-фильтра 13, а выход - к второму регистрирующему прибору 10.

Датчики 4 и 5 момента выполнены в виде торсионных валов 22, на концах которых закреплены металлические пластины 23 бесконтактных переключателей 24, в проемы которых входят при вращении пласти- ны 23, резисторов 25, на которых суммируются равные противофазные импульсы, снимаемые с переключателей 24, выпрямители 26 и фильтра 27. Напряжение с датчиков момента пропорционально сдвигу фаз между импульсами, возникающему при скручивании торсионного вала, то есть пропорционально моменту. Источник 15 постоянного тока выполнен в виде автотрансформатора 28, выпрямителя 29 и сглаживающего фильтра 30. Первый сумматор 16 выполнен в виде магнитного усилителя 31 и выпрямителя 32.

Стенд работает следующим образом. .

После запуска приводной электродвигатель 1 приводит во вращение валы редуктора 2 и вал электротормоза 3. На первый вход сумматора 16 от генератора 14 подается синусоидальное напряжение фиксированной частоты, соответствующей частоте эксплуатационного режима работы редуктора, воспроизводимого на стенде, на второй - от регулируемого источника 15 постоянное напряжение, уровень которого соответствует среднему значению момента на выходном валу редуктора 2 в эксплуатационных условиях. Среднее значение мо- мента на вторичном валу редуктора 2 регистрируется прибором 19 постоянного тока, частота переменного напряжения - по шкале генератора 14, амплитуда переменного напряжения измеряется регистрирующим прибором 9 постоянного тока и соответствует средней амплитуде переменной составляющей воспроизводимого момента на вторичном валу редуктора 2, амплитуда соответствует заданному эксплуатационному режиму работы редуктора 2. В результате сложения сумматором 16 на обмотку 17 управления электротормоза 3 по0

дается напряжение, пропорциональное сумме указанных напряжений, и электротормоз нагружает редуктор моментом, имеющим уровень постоянной составляющей, амплитуду и частоту переменной составляющей, соответствующие средней амплитуде и средней частоте заданного воспроизводимого на стенде эксплуатационного режима. По истечении времени, необходимого для затухания переходных процессов на

первичном валу редуктора 2 устанавливается гармоническое колебание той же часто ты, что и приложенное ко вторичному валу со стороны электротормоза 3, но с другой

5 амплитудой. Уровень постоянной составляющей момента на первичном валу, редуктора формируется с помощью фильтра 20, и подается на первый вход емкостного сумма- Тора 21 (фиг.2а), на второй вход которого

0 подается постоянное напряжение (фиг.2б), равное амплитуде переменной составляющей на первичном валу редуктора. На выходе емкостного сумматора 21 с помощью прибора 10 регистрируется суммарный мо5 мент (фиг.2в). Это значение момента на первичном валу редуктора и есть нагрузочный

режим редуктора для данных условий его эксплуатации, которые заданы на ведомом валу редуктора.

0 Для других условий эксплуатации задаются величины среднего значения момента на вторичном валу редуктора 2, новые величины амплитуды и частоты синусоидальной составляющей на вторичном валу редуктора

5 и опять, аналогично предыдущему опыту, определяется новый нагрузочный режим редуктора. .

Таким образом, на стенде эксперимент тально обеспечивается определение нагру0 зочных режимов редуктора для различных условий его эксплуатации и может быть введена корректировка расчета, выполненного при проектировании редуктора.

5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Стенд для исследования редукторов, содержащий приводной электродвигатель, предназначенный для соединения с первичным валом исследуемого редуктора, регули0 руемый электрртормоз, предназначенный для соединения с вторичным валом исследуемого редуктора, первый датчик момента, установленный на валу регулируемого тормоза, второй датчик момента, установлен5

ныи на валу приводного электродвигателя, первый канал обработки информации, выполненный в виде последовательно соеди- нённых первого элемента выделения синусоидал,ьной составляющей, вход которого соединен с первым датчиком момента,

первого преобразователя амплитудного значения с первым фильтром низших частот и первого регистрирующего прибора постоянного тока, второй канал обработки информации, состоящий из второго измерительного прибора постоянного тока-и последовательно соединенных второго элемента выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен сдатчиком момента, и второго преобразователя амплитудного значения с вторым фильтром низших частот, генератор синусоидальных сигналов, регулируемый источник постоянного тока, первый сумматор, первый вход которого соединен с генератором синусоидальных сигналов, второй - с, регулируемым источником постоянного тока, а выход - с электрической обмоткой управления электротормоза, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения расчетных нагрузочных режимов редуктора для различных условий его

эксплуатации, первый и второй фильтры низших частот преобразователей амплитудного значения выполнены в виде RC-фильтров, стенд снабжен третьим RC-фильтром, вход которого подключен к первому датчику мо0 мента, третьим регистрирующим прибором постоянного тока, подключенным к выходу третьего НС-фильтра, четвертым RC-фильтром, вход которого подключен к второму датчику момента, емкостным сумматором,

первый вход которого подключен к выходу четвертого RC-фильтром, второй вход подключен к выходу второго RC-фильтра, а выход - к второму регистрирующему прибору.

я Я

Использование: испытательная техника, в частности при определении расчетного режима редуктора с учетом его переменной нагрузки. Сущность изобретения; стенд содержит первый и второй фильтры низших частот преобразователей амплитудного Значения, выполненные в виде RC-фильт- ров, третий RC-фильтр, третий регистрирующий прибор постоянного тока, четвертый RC-фильтр и емкостный сумматор. Стенд позволяет определить расчетные нагрузочные режимы редукторов для различных условий эксплуатации. 2 ил.

о

- f