Стенд для измерения динамических моментов в зубчатых или фрикционных передачах Советский патент 1981 года по МПК G01M13/02 

1

Изобретение относится к машине строению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при измерении динамических моментов в зубчатых или фрикционных передачах.

Известен стенд для измерения динамических моментов в зубчатых или фрикционных передачах, содержащий предназначенные для установки испытуемых передач параллельные валы, привод и кинематнчески связанную с ним замыкающую передачу ll.

Недостаток известного стенда заключается в низкой точности измерений, обусловленной принципиальными ошибками самой схемы измерений и тем, что не учнтываются динЕ1миче Лие моменты в подшипниках качения, в которых установлены валы исследуемых передач.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что замыкающая передача представляет собой охватывающие валы два полых цилиндра с зубчатыми венцами на наружной поверхности, а стенд снабжен электромагнитшл 1и преобразователямн угла и момента, роторы каждого из которых закреплени на валах, статорные ойротки - на внутренней поверхности цилиндров, усилителями следящих систем, вход и один из выходов каждого из которых электрически связан со статорными обмотка ли соответственно преобразователей углов и моментов, расположенных на разноименных цилиндрах, блоке сравнения и индикации, связывающим вторые выходы

10 усилителей .следящих систем, и кинематически связанным с валами задатчиком нагружающего момента.

На чертеже изображена принципиальная схема стенда для измерения ди15намических моментов передач.

Стенд содержит основание 1, опоры 2 и 3, например гидростатические подшипники, и размещенные в ннх параллельные вашы 4 и 5, на которых

20 устанавлнвается испытуемая передача 6 и 7 (зубчатые колеса или фрикционные диски). Кинематически связанные с приводом 8 полые цилиндры 9 и 10 с зубчатыми венцами на наружной по25верхности, представляющие собой заи«1ыкающую передачу, установлены в подшипники качения. На внутренней поверхности цилиндров 9 и 1,0 размещены статоры 11, 12 и 13, ).4 соответствен30но преобразователей угла и момента.

роторные обмотки 15, 16 и 17, 18 которых закреплены на валах 4 и 5. Зубчатые венцы на наружной поверхности цилиндров 9 и 10 имеют одинаковое передаточное отношение с испытуемой передачей 6 и 7. Роторные обмотки 15, 16 и 17, 18 каждого из преобразо вателей выполнены короткозамкнутыми/ что позволяет отказаться от токоподводов на валах 4 и 5 и, таким образом, уменьшить вредный мсмент сопротивления вращению валом 4 и 5, который приводит к увеличению погрешност измерения динамических моментов в зацеплении передачи 6 и 7; Использование газостатических подаоипников в качестве опор 2 и 3 Всшов 4 и 5 также направлено на уменьшение вредного момента сопротивления. Входы усилителей 19 и 20 следящих систем соединены со статорами 11 и 12 преобразователей угла, а первые выходы со статорами 13 и 14 преобразователе момента, Задатчик 21 нагружающего момента кинематически соединен с параллельными валами 4 и 5, а входы блока 22 сравнения и индикации электрически связаны со вторьвли выходами усилителей 19 и 20 систем.

Стенд работает следующим образом. При измерении динамических моментов на холостом ходу после включения привода 8 цилиндры 9 и 10 вращаются в противоположные стороны. Сигналы со статоров 11 и 12 преобразователей угла, пропорциональные углам рассогласования между цилиндрами 9 и 10 и валами 4 и 5 соответственно поступают на усилители 19 и 20 следящих систем. Усиленные сигналы поступают на статоры 13 и 14 преобразователей момента, обеспечивая вращение валов 4 и 5 со скоростями, равными скоростям вращения цилиндров 9 и 10. Таким образом, передача 6 и 7 приводится во вращение со скоростью, регулирование которой обеспечивается с помощью привода 8.

Разность электромагнитных моменто создаваемых преобразователями угла, расположенных на валах 4 и 5, определяется в блоке 22 сравнения и индикации. Эта разность служит осиовньм критерием для оценки величины динамических моментов в зацеплении передачи б и 7. Нагружение крутящим моментом передачи 6 и 7 осуществляют перед включением привода 8 с помощью задатчика 21 нагружающего момента, который представляет собой программный механизм, в состав которого входит электродвигатель с передачей (не показаны), обеспечивающей раздельный поворот параллельных валов 4 и 5 на требуемые углы (при расцепленной испытуемой передаче б и 7) в одном направлении на величины.

при которых электромагнитные преобразователи момента создают моменты, суммарная величина которых, подсчитанная в блоке 22 сравнения и индикации, равна задаваемому нагружающему моменту.

Затем вводят в зацв,пление колеса испытуемой передачи 6 и 7, при включении привода 8 задатчика 21 нагружающего момента автоматически отключается от валов 4 и 5, и осуществляют измерение динамического момента в зацеплении Нагруженных колес испытуемой передачи 6 и 7 аналогично описанному ранее режиму холостого хода. Сигналы с преобразователей момента на -валах 4 и 5, характеризующие величину нагружающего момента, вычитаются в блоке 22 сравнения и индикации из суммарного сигнала,тем самым выделяется сигнал, характеризующий динамический момент в зацеплении колес испытуемой передачи 6 и 7,

Такая конструкция стенда позволяет улучшить схему измерений, уменьшив влияние момента сопротивления вращающихся валов, и определять динамические моменты в их подшипниках качения, тем самым повысив точность измерений.

Формула изобретения

Стенд для измерения динамических моментов, в зубчатых или фрикционных передачах, содержащий предназначенные для установки исследуемых передач параллельные валы, привод и кинематически связанную с ним замыкающую пепедачу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, замыкающая передача представляет собой охватывакнцие валы два полых цилиндра с зубчатыми венцами на наружной поверхности, а стенд снабжен электромагнитными преобразователями угла и момента, роторы каждого из которых закреплены на валах, статорные обмотки - на внутренней поверхности цилиндров, усилителями следящих систем, вход и один из выходов каждого из которых электрически связан со статорными обмотками соответственно преобразователей углов и моментов, расположенных на разноименных цилиндрах, блоком сравнения и индикации, связывающим вторые выходы усилителей следящих систем, и кинематически связанным с валами задатчиком нагружающего момента.

Источники информации, пр.инятые во внимание при экспертизе 1, Давыдов Б.Л. и др. Редукторы. М., Машгиз, 1963, с. 414-421 (прототип) .

13

/

10