close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2790

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2790
(13)
C1
6
(51) G 01M 13/02
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ РЕДУКТОРОВ
(21) Номер заявки: 950783
(22) 1995.07.17
(46) 1999.06.30
(71) Заявитель: Могилевский
машиностроительный институт (BY)
(72) Авторы: Геращенко В.В., Ясюкович Э.И.,
Яскевич М.Я., Жадик А.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Могилевский
машиностроительный институт (BY)
BY 2790 C1
(57)
Стенд для исследования динамики редукторов, содержащий приводной электродвигатель, предназначенный для соединения с первичным валом редуктора, регулируемый электротормоз, предназначенный для соединения со вторичным валом редуктора, первый датчик момента, установленный на валу регулируемого
электротормоза, второй датчик момента, установленный на валу приводного электродвигателя, первый канал
обработки информации, выполненный в виде последовательно соединенных элемента выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен с первым датчиком момента, преобразователя амплитудного значения и регистрирующего прибора постоянного тока, второй канал обработки информации,
выполненный в виде последовательно соединенных второго элемента выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен со вторым датчиком момента, и второго преобразователя амплитудного
значения, второй регистрирующий прибор постоянного тока, генератор синусоидальных сигналов, регулируемый источник постоянного тока, сумматор, первый вход которого соединен с генератором синусоидальных сигналов, второй вход — с регулируемым источником постоянного тока, а выход — с
электрической обмоткой управления электротормоза,
Фиг. 1
BY 2790 C1
отличающийся тем, что второй канал обработки информации снабжен делителем напряжения, выполненным в виде двух последовательно соединенных резисторов, с коэффициентом деления по напряжению, равным
обратной величине амплитуды синусоидальной составляющей момента, воспроизводимого на валу электротормоза, при этом входом делитель напряжения подключен к выходу второго преобразователя амплитудного
значения, а выходом - ко второму регистрирующему прибору постоянного тока, генератор синусоидальных
сигналов выполнен с возможностью регулирования амплитуды напряжения, а первый и второй регистрирующие приборы постоянного тока установлены рядом с генератором синусоидальных сигналов.
(56)
1. А.с. СССР 408188, МПК G 01M 13/02, 1973.
2. А.с. СССР 1670471, МПК G 01M 13/02, 1991 (прототип).
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании динамических процессов, протекающих в редукторах и различных зубчатых механизмах.
Известен стенд для испытания зубчатых передач, содержащий привод, шпиндели для испытуемых колес,
нагружающее устройство с торсионными измерителями тормозного момента, маховик, токосъемное устройство, усилительно-регистрирующую аппаратуру [1]. Недостатком указанного стенда является то, что на нем
не обеспечивается экспериментальное определение такой динамической характеристики зубчатой передачи,
как её амплитудно-частотная характеристика.
Известен стенд для исследования динамики редукторов, содержащий приводной электродвигатель, регулируемый тормоз, датчик момента, установленный на валу регулируемого тормоза и предназначенный для соединения со вторичным валом редуктора, второй датчик момента, установленный на валу приводного
электродвигателя и предназначенный для соединения с первичным валом редуктора, два канала обработки
информации, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных элемента выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен с соответствующим датчиком момента, преобразователя
амплитудного значения и регистрирующего прибора постоянного тока, генератор синусоидальных сигналов,
регулируемый источник постоянного тока, сумматор, первый вход которого соединен с генератором синусоидальных сигналов, а второй - с регулируемым источником постоянного тока, при этом в качестве регулируемого тормоза использован электротормоз, электрическая обмотка управления которого подключена к
выходу сумматора [2].
Однако на известном стенде амплитудно-частотная характеристика редуктора определяется недостаточно
оперативно из-за того, что полученные в ходе эксперимента данные не позволяют построить сразу амплитудно-частотную характеристику редуктора Wp(jω). После эксперимента необходимо построить предварительно две амплитудно-частотные характеристики: АЧХ тормоза Wт(jω) и АЧХ последовательного
соединения тормоза и редуктора Wp,т(jω). При этом для построения АЧХ тормоза используются данные об
амплитуде напряжения генератора, которая в ходе проведения эксперимента сохраняется постоянной, и об
амплитуде колебания момента, воспроизводимого на валу тормоза, а для построения АЧХ последовательного соединения тормоза и редуктора используются данные об амплитуде напряжения генератора и амплитуде
колебания момента, воспроизводимого на валу приводного электродвигателя. Построенные АЧХ необходимо аппроксимировать и получить передаточные функции тормоза и последовательного соединения тормоза
с редуктором: Wт(р) и Wт,p(p). Наконец, делением передаточной функции последовательного соединения
тормоза с редуктором на передаточную функцию тормоза находим передаточную функцию редуктора. По
ней известными методами строим АЧХ редуктора. Поэтому известный стенд не обеспечивает достаточной оперативности при проведении исследовательских работ по определению АЧХ редуктора, требуются дополнительные
затраты на проведение после эксперимента вычислительных работ, а также из-за графоаналитических преобразований, проводимых после эксперимента, снижается точность исследования, что недопустимо.
В основу изобретения положена задача обеспечения повышения оперативности исследовательских работ,
проводимых на стенде, снижения затрат на проведение эксперимента в целом, а также повышение точности
исследования.
Сущность изобретения заключается в том, что в стенде для исследования динамики редукторов, содержащем приводной электродвигатель, предназначенный для соединения с первичным валом редуктора, регулируемый электротормоз, предназначенный для соединения со вторичным валом редуктора, первый датчик
момента, установленный на валу регулируемого электротормоза, второй датчик момента, установленный на
валу приводного электродвигателя, первый канал обработки информации, выполненный в виде последовательно соединенных элемента выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен с первым
датчиком момента, преобразователя амплитудного значения и регистрирующего прибора постоянного тока,
второй канал обработки информации, выполненный в виде последовательно соединенных второго элемента
выделения синусоидальной составляющей, вход которого соединен со вторым датчиком момента, и второго
преобразователя амплитудного значения, второй регистрирующий прибор постоянного тока, генератор синусоидальных сигналов, регулируемый источник постоянного тока, сумматор, первый вход которого соеди2
BY 2790 C1
нен с генератором синусоидальных сигналов, второй вход - с регулируемым источником постоянного тока, а
выход - с электрической обмоткой управления электротормоза, согласно изобретению, второй канал обработки информации снабжен делителем напряжения, выполненным в виде двух последовательно соединенных резисторов, с коэффициентом деления по напряжению, равным обратной величине амплитуды
синусоидальной составляющей момента, воспроизводимого на валу электротормоза, при этом входом делитель напряжения подключен к выходу второго преобразователя амплитудного значения, а выходом - ко второму регистрирующему прибору постоянного тока, генератор синусоидальных сигналов выполнен с
возможностью регулирования амплитуды напряжения, а первый и второй регистрирующие приборы постоянного тока установлены рядом с генератором синусоидальных сигналов.
Наличие делителя напряжения, выполненного в виде двух последовательно соединенных резисторов, с
коэффициентом деления по напряжению, равным обратной величине амплитуды колебания синусоидальной
составляющей момента, воспроизводимого на валу тормоза во втором канале обработки информации, подключение этого делителя входом ко второму преобразователю амплитудного значения позволяет сигнал о
величине колебания амплитуды момента, воспроизводимого на валу приводного электродвигателя, умножить на коэффициент деления по напряжению, который равен обратной величине амплитуды колебания момента, воспроизводимого на валу тормоза. Подключение делителя напряжения ко второму
регистрирующему прибору позволяет регистрировать сигнал, равный результату деления. Этот результат и
есть значение АЧХ редуктора для данной частоты колебаний моментов на валах редуктора. Установка первого и второго регистрирующих приборов постоянного тока рядом с генератором синусоидальных сигналов
позволяет, вращая регулятор амплитуды генератора синусоидальных сигналов, точно устанавливать в ходе
проведения эксперимента одну и ту же по величине амплитуду колебаний момента на валу тормоза для разных частот этих колебаний. Таким образом, наличие делителя напряжения, его подключение, установка регистрирующих приборов обеспечивает повышение оперативности исследовательских работ, проводимых на
стенде, сводит к минимуму графоаналитические преобразования, проводимые после эксперимента, так как
сразу по показаниям второго регистрирующего прибора отсчитываются значения АЧХ редуктора, точность
исследования повышается.
Эта задача и преимущества изобретения станут ясны после описания примера его осуществления со
ссылками на прилагаемый чертеж на котором: на фиг. 1 представлена общая схема стенда, на фиг. 2 изображена амплитудно-частотная характеристика редуктора.
Стенд содержит (фиг. 1) приводной электродвигатель 1, предназначенный для соединения с первичным валом редуктора 2, регулируемый электротормоз 3, предназначенный для соединения со вторичным валом редуктора 2, первый датчик 4 момента, установленный на валу регулируемого электротормоза 3, второй датчик
5 момента, установленный на валу приводного электродвигателя 1, первый канал 6 обработки информации, выполненный в виде последовательно соединенных элемента 7 выделения синусоидальной составляющей, вход
которого соединен с первым датчиком 4 момента, преобразователя 8 амплитудного значения и регистрирующего прибора 9 постоянного тока, второй канал 10 обработки информации, выполненный в виде последовательно соединенных второго элемента 11 выделения синусоидальной составляющей, вход которого
соединен со вторым датчиком 5 момента, и второго преобразователя 12 амплитудного значения, второй регистрирующий прибор 13 постоянного тока, генератор 14 синусоидальных сигналов, регулируемый источник 15 постоянного тока, сумматор 16, первый вход которого соединен с генератором 14 синусоидальных
сигналов, второй вход - с регулируемым источником 15 постоянного тока, а выход - с электрической обмоткой 17 управления электротормоза, делитель 18 напряжения, выполненный в виде двух последовательно соединенных резисторов 19 и 20 с коэффициентом деления по напряжению, равным обратной величине
амплитуды синусоидальной составляющей момента, воспроизводимого на валу электротормоза 3, при этом
входом делитель 18 напряжения подключен к выходу второго преобразователя 12 амплитудного значения, а
выходом - ко второму регистрирующему прибору 13 постоянного тока, генератор 14 синусоидальных сигналов
выполнен с возможностью регулирования амплитуды напряжения, а первый 9 и второй 13 регистрирующие
приборы постоянного тока установлены рядом с генератором 14 синусоидальных сигналов.
Каждый из датчиков момента выполнен в виде торсионного вала 21, на концах которого закреплены металлические пластины 22 бесконтактных переключателей 23, в проемы которых входят при вращении вала
21 пластины 22, резисторов 24, на которых суммируются равные противофазные импульсы, снимаемые с
переключателей 23, выпрямителя 25 и фильтра 26 низкой частоты. Напряжение с датчиков момента пропорционально сдвигу фаз между импульсами, возникающими при скручивании торсионного вала 21, то есть пропорционально моменту.
Источник 15 постоянного тока выполнен в виде автотрансформатора 27, трансформатора 28, выпрямителя 29,
сглаживающего конденсатора 30. Сумматор 16 выполнен в виде магнитного усилителя с обмотками 31 и 32
управления, рабочей обмоткой 33, выпрямителя 34. Генератор 14 имеет регулятор частоты 35 и регулятор амплитуды 36.
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, например 0,2 Гц, на второй - от источника 15 постоянное по уровню напряжение. В результате
3
BY 2790 C1
сложения на обмотку 17 управления электротормоза подается напряжение, пропорциональное сумме указанных напряжений, и электротормоз нагружают моментом, имеющим постоянную и переменную составляющие. Сигналы, снимаемые с датчиков моментов, несут информацию об этих составляющих на первичном и
вторичном валах редуктора 2. Каналы обработки информации выделяют синусоидальную составляющую в
элементах 7 и 11, определяют ее амплитуду с помощью преобразователей 8 и 12. Амплитуда колебания момента на вторичном валу редуктора регистрируется прибором 9 постоянного тока, установленным рядом с
генератором 14.
Вращая регулятор 36 амплитуды устанавливаем на вторичном валу редуктора по прибору 9 постоянного
тока амплитуду колебания момента, равную знаменателю коэффициента деления делителя 18.
По истечении времени необходимого для затухания переходных процессов, на первичном валу редуктора
установится гармоническое колебание частоты 0,2 Гц, но с другой амплитудой. Эта амплитуда умножается на
коэффициент деления делителем 18 и регистрируется прибором 13 постоянного тока. Значение показания прибора 13 и есть ордината амплитудно-частотной характеристики редуктора при частоте 0,2 Гц.
Затем устанавливаем новое значение частоты напряжения с генератора 14, например, 0,4 Гц. Так как из-за
динамических свойств электротормоза 3 амплитуда колебания момента на вторичном валу редуктора при
этом уменьшается, то необходимо поворотом регулятора 36 амплитуды вновь установить по прибору 9 амплитуду момента на вторичном валу редуктора, равную знаменателю коэффициента деления делителя 18.
После затухания переходных процессов в редукторе 2 регистрируем по прибору 13 второе значение амплитудно-частотной характеристики редуктора, соответствующее частоте колебаний момента, равной 0,4 Гц.
Аналогично получаем значения остальных точек данной характеристики редуктора, изменяя частоту колебаний 10-12 раз. Примерный вид амплитудно-частотной характеристики редуктора показан на фиг. 2.
Применение предлагаемого стенда обеспечивает получение экономического эффекта за счет повышения
производительности работ и точности их проведения.
Фиг. 2
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
141 Кб
Теги
патент, by2790
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа