close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4858

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4858
(13)
C1
7
(51) G 01M 13/02
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ ПЕРЕДАЧ
(21) Номер заявки: a 19981066
(22) 1998.11.26
(46) 2002.12.3
(71) Заявитель: Могилевский машиностроительный
институт (BY)
(72) Авторы: Пашкевич М.Ф., Геращенко В.В.,
Пашкевич В.М., Пашкевич А.М., Капитонов
А.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Могилевский
машиностроительный институт (BY)
BY 4858 C1
(57)
Стенд для контроля кинематической точности передач, содержащий установленные на общем основании
привод и нагружатель, выполненный в виде электрического тормоза с обмоткой возбуждения, кинематически связываемые соответственно с ведущим и ведомым валами контролируемой передачи, кинематически
связываемые с последними датчики частоты вращения, подключенный к их выходам блок преобразования и
регистрации сигналов, выполненный в виде ЭВМ с интерфейсом аналогового ввода информации, подключенный к обмотке возбуждения электрического тормоза сумматор, к первому входу которого подключен источник регулируемого напряжения, а к второму - генератор случайных сигналов, отличающийся тем, что
он снабжен маховиком, закрепляемым на ведущем валу контролируемой передачи, а датчики частоты
вращения выполнены в виде фотоэлектрических преобразователей и закрепляемых на ведущем и ведомом
валах контролируемой передачи дисков, которые размещены в щелевых проемах фотоэлектрических преобразователей, при этом диски снабжены отверстиями одинакового диаметра, расположенными по окружности
с постоянным угловым шагом, причем диаметры окружностей и числа отверстий в дисках выбраны из соотношений
Фиг. 1
Д2 = Д1 × i,
N2 = N1× i,
BY 4858 C1
где Д1, Д2 - диаметры окружностей, на которых расположены отверстия в дисках, закрепляемых на ведущем и ведомом валах контролируемой передачи соответственно,
N1, N2 - числа отверстий в дисках, закрепляемых на ведущем и ведомом валах контролируемой передачи
соответственно,
i - передаточное отношение контролируемой передачи.
(56)
SU 1744559 A1, 1992.
SU 993082, 1983.
RU 2105279 C1, 1998.
JP 55072840 A, 1978.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к измерительной технике, и может быть использовано для измерения кинематических погрешностей механических передач.
Известен прибор для контроля кинематической точности зубчатых колес, который содержит контролируемую передачу, состоящую из контролируемого и измерительного (эталонного) колес, эталонную передачу с точным передаточным отношением, и измерительное устройство, определяющее разность между углами
поворота вала эталонного колеса, находящегося в зацеплении с контролируемым, и ведомого вала точной
передачи. По этой разности углов поворота, выраженной в единицах длины делительной окружности, судят
о кинематической погрешности контролируемого зубчатого колеса [1].
Однако такой прибор не позволяет определить кинематическую точность передачи (редуктора, коробки
передач станка и т.д.) в сборе и под нагрузкой. Иными словами, прибор обладает недостаточной информативностью.
Известен также стенд для исследования динамических характеристик передач, содержащий привод и
электротормоз с обмоткой возбуждения, кинематически связываемые соответственно с ведущим и ведомым
валами испытуемой передачи, кинематически связываемые с последними датчики частоты вращения, подключенный к их выводам блок преобразования сигналов и подключенный к его выходу регистратор, при
этом блок преобразования сигналов выполнен в виде двух аналого-цифровых преобразователей, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего датчика частоты вращения, цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу регистратора, и микроЭВМ, имеющий интерфейс с тремя
каналами, связанными соответственно с первым и вторым аналого-цифровыми преобразователями и цифроаналоговым преобразователем, стенд снабжен сумматором, выход которого подключен к обмотке возбуждения электротормоза, источником регулируемого напряжения, выход которого подключен к первому входу
сумматора, и генератором случайных сигналов, выход которого подключен к второму входу сумматора [2].
Недостатком этого стенда является то, что он не позволяет определить кинематические погрешности исследуемой передачи под нагрузкой.
Этот недостаток обусловлен тем, что установленные на ведущем и ведомом валах исследуемой передачи
датчики частоты вращения формируют сигналы, пропорциональные средним частотам вращения валов, а
блок преобразования и регистрации этих сигналов, выполненный на базе ЭВМ, формирует результирующий
сигнал, пропорциональный отношению частот вращения валов передачи или пропорциональный передаточному отношению. При этом на стенде невозможно оценить кинематические погрешности, т.е. колебания углов поворота ведомого вала, соответствующие равным углам поворота ведущего вала, так как датчик частоты вращения ведущего вала не регистрирует равные углы поворота этого вала, а датчик частоты вращения
ведомого вала не регистрирует соответствующие углы поворота ведомого вала. Кроме того, на стенде не
обеспечивается требуемая достаточно высокая равномерность вращения ведущего вала, так как сам приводной двигатель обладает неравномерностью вращения.
Задачей изобретения является повышение информативности стенда путем обеспечения возможности определения на нем кинематических погрешностей передач при их работе на холостом ходу и под нагрузкой,
которая может быть как постоянной и переменной, так и изменяющейся по случайному закону.
Сущность изобретения заключается в том, что стенд для контроля кинематической точности передач, содержащий установленные на общем основании привод и нагружатель, выполненный в виде электрического
тормоза с обмоткой возбуждения, кинематически связываемые соответственно с ведущим и ведомым валами
контролируемой передачи, кинематически связываемые с последними датчики частоты вращения, подключенный к их выходам блок преобразования и регистрации сигналов, выполненный в виде ЭВМ с интерфейсом аналогового ввода информации, подключенный к обмотке возбуждения электрического тормоза сумматор, к первому входу которого подключен источник регулируемого напряжения, а к второму - генератор
случайных сигналов, согласно изобретению, снабжен маховиком, закрепляемым на ведущем валу контролируемой передачи, а датчики частоты вращения выполнены в виде фотоэлектрических преобразователей и закрепляемых на ведущем и ведомом валах контролируемой передачи дисков, которые размещены в щелевых
2
BY 4858 C1
проемах фотоэлектрических преобразователей, при этом диски снабжены отверстиями одинакового диаметра, расположенными по окружности с постоянным угловым шагом, причем диаметры окружностей и числа
отверстий в дисках выбраны из соотношений
Д 2 = Д1 × i ,
N 2 = N1 × i ,
где Д1 и Д2 - диаметры окружностей, на которых расположены отверстия в дисках, закрепляемых на ведущем и ведомом валах контролируемой передачи соответственно,
N1, N2 - числа отверстий в дисках, закрепляемых на ведущем и ведомом валах контролируемой передачи
соответственно,
i - передаточное отношение контролируемой передачи.
На фиг. 1 представлена общая схема стенда.
На фиг. 2 представлена схема для получения соотношений, связывающих диаметры дисков датчиков частоты вращения.
На фиг. 3 представлена последовательность сигналов, поступающих на интерфейс от датчика частоты
вращения ведущего вала контролируемой передачи.
На фиг. 4 представлена последовательность сигналов, поступающих на интерфейс от датчика частоты
вращения ведомого вала передачи.
На фиг. 5 представлена последовательность разностных сигналов, полученных при вычитании исходных
сигналов, т.е. при вычитании сигналов от датчика ведомого вала из сигналов от датчика ведущего вала.
Стенд для контроля кинематической точности передач (фиг. 1) содержит основание 1, привод 2, нагружатель (электротормоз) 3 с обмоткой возбуждения 4, контролируемую передачу 5, датчики 6 и 7 частоты вращения валов, интерфейс аналогового ввода информации 8, ЭВМ 9, сумматор 10, источник 11 регулируемого
напряжения, генератор 12 случайных сигналов и маховик 13.
В предлагаемом стенде обеспечивается равномерность вращения ведущего вала в связи с тем, что на нем
закреплен маховик 13. Датчик 6 частоты вращения ведущего вала формирует последовательность электрических сигналов одинаковой длительности, пропорциональной диаметру отверстий в диске.
Как видно из схемы, представленной на фиг. 2, период следования импульсов от датчика 6
2π
2π ⋅ 30
60
=
.
T1 =
=
N1ω1 N1πn1 N1n1
Аналогично для датчика 7
60
60i
T2 =
=
,
N 2 n 2 N 2 n1
где n1 и n2 - частоты вращения ведущего и ведомого валов контролируемой передачи соответственно.
Определим теперь длительность импульсов, поступающих от датчиков:
d
60d
τ1 =
=
,
V1 πД1n1
d
60d
=
.
V 2 πД 2 n 2
Если передача не имеет кинематических погрешностей, то должны обеспечиваться равенства T1 = T2 и
τ1 = τ2. Следовательно, T1 = T2 возможно в том случае, если
60
60i
=
,
N1n1 N 2 n1
откуда
N 2 = N1i ,
а τ1 = τ2, если
Д 1 n1
=1,
Д2n2
откуда
Д 2 = Д1i .
Поскольку контролируемая передача всегда имеет кинематические погрешности, постольку указанные
выше равенства будут нарушаться, и равным углам поворота ведущего вала будут соответствовать неравные
углы поворота ведомого вала. Это означает, что последовательности импульсов с постоянной длительностью
τ1 и постоянным периодом T1 (фиг. 3) будет соответствовать последовательность импульсов с неодинаковой
длительностью τ2 и непостоянным периодом Т2 (фиг. 4).
Работает стенд следующим образом. При выполнении контроля кинематической точности включают
привод 2 и подают на нагружатель 3 постоянное напряжение или напряжение от генератора случайных сигτ2 =
3
BY 4858 C1
налов, или одновременно оба указанных напряжения в зависимости от того, при каком виде нагружения ведется контроль. На обмотке 4 возбуждения электротормоза появляется напряжение, а на ведомом валу передачи 5 - момент, пропорциональный напряжению, приложенному к обмотке возбуждения.
Сигналы от датчиков 6 и 7 частоты вращения валов (фиг. 3, 4) подаются непосредственно на шину ЭВМ
9. Осуществить такую связь ЭВМ с датчиком позволяет интерфейс 8 аналогового ввода информации.
Управление процессом автоматического съема информации осуществляется при помощи программного
комплекса, включающего головную управляющую программу, программу записи данных в порт, программу
чтения данных из порта, а также программу записи файлов на магнитный диск. Обработка информации, полученной на стенде и записанной на магнитный диск, производится той же ЭВМ по специальной программе,
которая предусматривает вычисление длительности разностных импульсов U1-U2 (фиг. 5) пропорциональной
местным кинематическим погрешностям, а также вычисление численных значений этих погрешностей за
один оборот ведомого вала на основе использования введенных в ЭВМ данных тарировки. ЭВМ осуществляет также (по той же или отдельной программе) вычисления наибольшей кинематической погрешности передачи, а также вычисления амплитуд и графическое представление гармонических составляющих кинематической погрешности.
Исследования кинематической точности могут производиться при различных видах и уровнях нагружения передачи.
Таким образом, данное изобретение позволяет решить поставленную задачу - повысить информативность
стенда путем обеспечения возможности определения на нем кинематических погрешностей передач при их
работе на холостом ходу и под нагрузкой.
Источники информации:
1. Тайц Б.А., Марков Н.Н. Нормы точности и контроль зубчатых колес. - М.: Машгиз, 1962. - С. 14-16.
2. SU 1744559 А1, 1992.
Фиг. 2
Фиг. 3
4
BY 4858 C1
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
140 Кб
Теги
патент, by4858
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа