стенд для определения динамических свойств передач

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕРЕДАЧ, содержащий кинематически соединяемые с ведущим и ведомым валами исследуемой передачи соответственно привод и нагружатель, выполненный в виде электрического тормоза с обмоткой возбуждения, регулируемый источник постоянного напряжения, подключенный выходом к последней, и устанавливаемые на ведомом валу исследуемой передачи датчик частоты вращения и датчик момента, отличающийся тем, что он снабжен электросекундомером, дифференцирующей цепью, подключенной входом к датчику частоты вращения, двухкаскадным релейным усилителем на двух транзисторах, вход которого подключен к выходу дифференцирующей цепи, реле, включенным в коллекторную цепь транзистора второго каскада, а контакт реле включен в цепь питания электросекундомера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при исследовании приводов, включающихся под нагрузкой, в системах автоматического управления.

Известен стенд разомкнутого типа для испытания червячных передач, содержащий станину, привод испытуемой передачи, тормоз и два установочно-подвижных относительно станины кронштейна, на одном из которых установлен привод, а на другом - тормоз . Недостатком известного стенда является то, что на нем обеспечивается возможность оперативного исследования динамических свойств приводов, в частности, не обеспечивается возможность оперативного определения зависимости времени разгона привода от величины нагрузки на ведомом валу редуктора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому стенду является стенд для исследования передач, содержащий кинематически солединяемые с ведущим и ведомым валами исследуемой передачи привод и нагружатель, выполненный в виде электрического тормоза с обмоткой возбуждения и подключенный к последней выходом регулируемый источник постоянного напряжения.

Недостатком известного стенда, принятого за прототип, является то, что он не обеспечивает достаточную информативность при исследовании привода, включающегося под нагрузкой.

Указанный недостаток обусловлен тем, что быстродействие привода, включающегося под нагрузкой, определяется величиной этой нагрузки и изменяется с ее изменением. Известный стенд не обеспечивает оперативное определение зависимости быстродействия привода от величины нагрузки, устанавливаемой с помощью электрического тормоза, и поэтому не обеспечивает достаточную информативность при исследовании привода. Величина быстродействия привода определяется временем с момента включения привода до момента, когда выходной вал передачи достигает установившейся скорости вращения. Эта величина времени разгона является характеристикой динамических свойств привода.

Целью изобретения является повышение информативности стенда путем обеспечения возможности определения на нем зависимости времени разгона (быстродействия) привода от величины нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что стенд для определения динамических свойств приводов, содержащий кинематически соединяемые с ведущим и ведомым валами исследуемой передачи привод и нагружатель, выполненный в виде электрического тормоза с обмоткой возбуждения и подключенный к последней выходом регулируемый источник постоянного напряжения, установленные на ведомом валу исследуемой передачи датчик частоты вращения и датчик момента, согласно изобретению, снабжен дифференцирующей цепью, выход которой подключен к релейному усилителю на двух транзисторах, в коллектор второго транзистора которого включено реле, а контакт последнего включено в цепь питания обмолтки электросекундомера, при этом вход дифференцирующей цепи подключен к датчику частоты вращения.

Наличие в стенде дифференцирующей цепи позволяет получить на ее выходе сигнал при изменении частоты вращения вала передачи, наличие усилителя позволяет сформировать сигнал на включение реле при появлении сигнала на входе усилителя, наличие электросекундомера позволяет регистрировать время нарастания частоты вращения привода от нуля до установившегося значения при различных величинах нагрузки и построить зависимость времени разгона (быстродействия) привода от нагрузки и, таким образом, повысить информативность стенда.

На фиг. 1 изображена общая схема стенда; на фиг. 2 - графики, поясняющие работу стенда; на фиг. 3 - зависимость времеин разгона привода от нагрузки.

Стенд (см. фиг. 1) содержит кинематически соединяемые с ведущим и ведомым валами исследуемой передачи 1 привод 2 и нагружатель, выполненный в виде электрического тормоза 3, к обмотке возбуждения которого подключен выходом регулируемый источник 4 постоянного напряжения, установленный на ведомом валу исследуемой передачи 1 датчик 5 момента, датчик 6 частоты вращения, дифференцирующую цепь 7, выход которой подключен к релейному усилителю 8, выполненному на двух транзисторах 9 и 10, в коллектор транзистора 10 включена обмотка реле 11, а контакт 12 последнего включен в цепь питания обмотки электросекундомера 13, при этом вход дифференцирующей цепи 7 подключен к датчику 6 частоты вращения. Релейный усилитель 8, выполненный на двух транзисторах 9 и 10, содержит резистор 14 задания порога срабатывания усилителя 8, резистор 15, включенный в цепь коллектора транзистора 9, резистор 16 цепи обратной связи.

Источник постоянного напряжения 4 состоит из автотрансформатора 17, выпрямителя 18 и конденсатора 19.

Датчик момента включает в себя торсионный вал 20, закрепленные на его концах металлические диски 21 с вырезами, бесконтактные переключатели 22, сумматор 23 на двух резисторах, выпрямитель 24, фильтр низших частот 25, резистор 26, элемент выделения синусоидальной составляющей 27, преобразователь амплитудного значения 28 и регистрирующий прибор 29.

Стенд работает следующим образом. С помощью движка автотрансформатора 17 источника 4 постоянного напряжения устанавливаем по прибору 29 датчика 5 момент на ведомом валу привода (передачи), равный, например, 0,2 от номинального и включается электродвигатель 2. Валы начинают вращаться. Частота вращения ведомого вала n увеличивается (см. фиг. 2а). На выходе дифференцирующей цепи 7 появляется сигнал пропорциональный dn/dt (см. фиг. 2б), который закрывает первый транзистор 9 усилителя 8 и открывает второй транзистор 10. По обмотке 11 реле начинает протекать ток, реле срабатывает и своим контактом 12 включает электросекундомер 13. С помощью резистора 14 задается порог срабатывания усилителя 8, а с помощью резистора 16 обратной связи обеспечивается мгновенное срабатывание релейного усилителя 8. Когда сигнал на выходе дифференцирующей цепи исчезает, а это происходит при установившейся часоте вращения привода (см. фиг. 2б), транзистор 9 открывается, а транзистор 10 закрывается, реле отключается, электросекундомер 13 останавливается. Двигатель 2 отключаем. Регистрируем показание электросекундомера. Устанавливаем реле, момент на ведомом валу передачи, равный 0,4 от номинального и повторяем все предыдущие операции. Делаем это для нагрузок 0,6; 0,8; 1,0; 1.2 от номинального значения. По полученным данным строим зависимость времени разгона t привода от нагрузки М (см. фиг. 3). Анализируя эту зависимость, определяется быстродействие привода. Тем самым повышается информативность стенда.

(56) Авторское свидетельство СССР N 348912, кл. G 01 M 13/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР N 1728706, кл. G 01 M 13/02, 1990.