Стенд для испытания передач Советский патент 1993 года по МПК G01M13/02 

СП

с

Использование: зубчатые механизмы и редукторы. Сущность изобретения: каналы обработки информации, поступающей с валов испытываемой передачи, выполнены в виде последовательно соединенных усилителя-ограничителя, имеющего амплитудный и сигнальный входы, и сглаживающего фильтра. Стенд снабжен двумя широтно-им- пульсными модуляторами, имеющими каждый два входа для соединения с выходами индукционных преобразователей момента соответствующего датчика момента и выхода для соединения с сигнальным входом усилителя-ограничителя соответствующего канала обработки информации, и два датчика частоты вращения. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для испытания редукторов.

Цель изобретения - оперативное определение зависимости КПД испытываемой передачи от нагрузки путем определения отношения мощностей на валах испытываемой передачи.

На фиг. 1 приведена общая схема стенда; на фиг. 2 а-е - сигналы в цепях датчика частоты вращения и его статическая характеристика; на фиг. 3 а-г - сигналы в цепях широтно-импульсного модулятора и его статическая характеристика; на фиг. 4 а-г - сигналы з цепях каналов обработки информации; на фиг. 5 - программа нагружения передачи.

Стенд содержит (фиг. 1) привод 1 и электротормоз 2 с обмоткой 3 возбуждения, кинематически соединяемые с соответствующими валами испытываемой передачи 4, кинематически связываемые с последними соответственно два датчика момента 5 и 6. регулятор 7 нагрузки, подключенный к обмотке 3 возбуждения электротормоза 2, два канала обработки информации, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных усилителя-ограничителя 8. имеющего амплитудный и сигнальный входы и сглаживающего фильтра 9, делитель 10 с двумя входами, подключенный каждый к выходу соответствующего канала обработки информации, регистрирующий прибор 11, подключенный к выходу делителя 10, два широтно-импульсных модулятора 12 и 13, имеющий каждый два входа для соединения с выходами индукционных преобразователей момента соответствующего датчика 5 и 6 момента и выход для соединения с сиг00

о ел со

|ю

;

нальным входом усилителя-ограничителя 8 соответствующего канала обработки информации, два датчика 14 и 15 частоты вращения, кинематически связанные с соответствующими валами испытываемой передачи и соединенные выходом с амплитудным входом усилителя-ограничителя 8 соответствующего канала обработки информации.

Каждый широтно-импульсный модуля- ,тор имеет сумматор 16, выпрямитель 17. Каждый датчик частоты вращения имеет металлический диск 18, закрепленный на валу, индукционный преобразователь 19, установленный вблизи вала, дифференцирую- щую цепь 20, диод 21, сглаживающий конденсатор 22.

Регулятор нагрузки 7 имеет источник 23 напряжения постоянного тока с регулятором 24, и регулирующее устройство 25, включающее в себя программный элемент 26, микроэлектродвигатель 27, муфту 28, редуктор 29, при этом выход регулирующего устройства 25 соединен с осью регулятора 24.

Стенд работает следующим образом. После запуска привода 1 приходят во вращение валы испытываемой передачи 4. Включением регулирующего устройства 25 и источника 13 напряжения на обмотку 3 возбуждения подается напряжение, соответствующее первому уровню напряжения, подаваемого от источника 13 всортветствии с программой, записанной в элементе 26. Эта величина напряжения на выходе источ- ника 23 поддерживается постоянной в течение времени ti...t2 (фиг. 5). На валах передачи появляются моменты Мч и М2. Ча- стота вращения входного вала передачи 4 ш измеряется датчиком 14. Сигналы на входе дифференцирующей цепи 20 показаны на фиг. 2а, а сигналы на выходе этой цепи - на фиг. 26, сигналы после диода 21 показаны на фиг. 2 в, выходной сигнал на сглаживающем конденсаторе 22 - на фиг. 2 г. Частота вращения выходного вала передачи 4 измеряется датчиком 15, сигналы в цепях датчика 15 такие же, как и в цепях датчика 14, но в несколько раз (в соответствии с передаточным отношением) реже. Поэтому уровень сигнала на выходе датчика 15 частоты вращения выходного вала передачи 4 в несколько раз ниже (фиг. 2 д). Статическая характеристика датчика частоты вращения приведена на фиг. 2 е. На фиг, 3 а показаны сигналы на входе сумматора 16 широтно- импульсного модулятора 12, на фиг. 26- сигналы на выходе сумматора 16, на фиг. 3, в и 3 г - сигналы на выходе широтно-импульсных модуляторов 12 и 13 соответственно, длительность которых пропорциональна величине крутящего момента на валах в данный момент времени. На фиг. 3 д, приведена статическая характеристика широтно-им- пульсного модулятора момента на валах передачи.

Сигналы с выходов датчиков 14 и 15 частоты вращения валов поступают на амплитудный вход усилителей-ограничителей 8 (фиг.4 а), сигналы с выходов широтно-им- пульсных модуляторов 12 и 13 поступают на сигнальный вход усилителей-ограничителей

8 (фиг. 4 б и 4 в). Поэтому на выходе усилителей-ограничителей 8 формируется периодический импульсный процесс с прямоугольными импульсами, амплитуда которых пропорциональна частоте вращения соответствующего вала передачи 4, а длительность - величине момента на этом валу. При наличии сигнала на амплитудном входе усилителя ограничителя 8, но отсутствии сигнала на его сигнальном входе, на выходе усилителя-ограничителя сигнал отсутствует. При поступлении импульса на сигнальный вход усилителя-ограничителя от широтно-импульсного модулятора, на время, равное длительности этого импульса, на выходе усилителя-ограничителя появляется прямоугольный импульс, высота которого равна уровню напряжения, поступающего на амплитудный вход его, а длительность - равна длительности прямоугольного импульса, поступающего на сигнальный вход усилителя-ограничителя. Поэтому на входе сглаживающего фильтра 9 формируется периодический импульсный процесс с прямоугольными импульсами, высота которых равна уровню выходного напряжения датчиков частоты вращения валов передачи 4, а длительность равна длительности выходных сигналов широтно-импульсных модуляторов. С помощью сглаживающего фильтра

9 формируется непрерывный сигнал, пропорциональный мощности на валах передачи 4,

Сигналы с выхода каналов обработки информации поступают на делитель 10, на выходе которого образуется отношение мощности на выходном валу передачи 4 к мощности-на входном валу. Это есть КПД передачи 4, который регистрируется прибором 11.

Далее программным элементом устанавливается новое значение нагрузки, действующей в течении времени ts...t4 (фиг. 5) и отсчитывается новое значение КПД по прибору 11.

Таким образом, на стенде обеспечивается

оперативное определение КПД передачи и его зависимости от нагрузки.

Формула изобретения Стенддля испытания передач, содержа- щий привод и электротормоз с обмоткой возбуждения, кинематически соединяемые с соответствующими валами испытываемой передачи, кинематически связываемые с последними соответственно два датчика момента, состоящие каждый из двух индукционных преобразователей момента, регулятор нагрузки, подключенный к обмотке возбуждения электротормоза, два канала обработки информации, делитель с двумя входами,подключенными каждый к выходу соответствующего канала обработки информации, и регистрирующий прибор, подключенный к выходу делителя, отличающийся, тем, что, с целью оперативного определения зависимости КПД испытываемой передачи от нагрузки путем определения отношения мощностей на валах испытываемой передачи, каждый канал обработки информации выполнен в виде последовательно соединенных усилителя-ограничителя, имеющего амплитудный и сигнальный входы, и сглаживающего фильтра, стенд снабжен двумя широтно-импуль- сными модуляторами, имеющими каждый два входа для соединения с выходами индукционных преобразователей момента соответствующего датчика момента, и выход для соединения с сигнальным входом усилителя ограничителя соответствующего канала обработки информации, и двумя датчиками частоты вращения, кинематически связываемыми с соответствующими ва- лами испытываемой передачи и соединенными выходом с амплитудным входом усилителя-ограничителя соответствующего канала обработки информации.

5)o

3)0 Ul

Sjoi

/

V

Ј

.f

а) о ,

U

MI

t

t,. tz t3 t, ts t,

Фиг. 5