Стенд для диагностирования редукторов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РЕДУКТОРОВ(72) Авторы Тимофеев Григорий Семенович Геращенко Василий Васильевич Яскевич Михаил Яковлевич Жадик Александр Васильевич(73) Патентообладатель ОАО Дорожностроительный трест 3(57) Стенд для диагностирования редукторов, содержащий приводной электродвигатель,предназначенный для соединения с первичным валом диагностируемого редуктора, регулируемый электротормоз с обмоткой управления, предназначенный для соединения со вторичным валом диагностируемого редуктора, первый датчик крутящего момента, установленный на валу регулируемого электротормоза, второй датчик крутящего момента, установленный на валу приводного электродвигателя, регулируемый источник постоянного тока, подключенный выходом к обмотке управления регулируемого электротормоза,регистрирующий прибор постоянного тока, подключенный к выходу первого датчика крутящего момента, делитель, отличающийся тем, что содержит сравнивающий элемент,собранный на операционном усилителе и выполненный в виде компаратора, инвертирующий вход которого подключен к выходу второго датчика крутящего момента, а неинвертирующий вход подключен к выходу делителя, повторитель напряжения, неинвертирующий вход которого соединен с выходом компаратора, и электрическую лампу, посредством диода, включенного в прямом направлении, подключенную к выходу повторителя, при этом делитель выполнен в виде делителя напряжения и собран на двух последовательно соединенных резисторах с коэффициентом деления по напряжению, равным произведению передаточного числа диагностируемого редуктора на заданное значение 3 его коэффициента полезного действия, при этом входом делитель напряжения подключен к выходу первого датчика крутящего момента. Изобретение относится к эксплуатационному оборудованию, а именно к стендам для диагностирования редукторов после ремонта и изготовления. Известен стенд для исследования динамики редукторов, содержащий приводной электродвигатель, регулируемый тормоз, первый датчик момента, установленный на валу, соединяющем электродвигатель с первичным валом редуктора, второй датчик момента,установленный на валу регулируемого тормоза и предназначенный для соединения со вторичным 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, а в качестве регулируемого тормоза использован электротормоз, электрическая обмотка управления которого подключена к выходу сумматора 1. Недостатком данного стенда являются его ограниченные функциональные возможности, так как на нем не обеспечивается возможность диагностирования редукторов после их ремонта и изготовления. Известен стенд для приемочных испытаний редукторов, содержащий привод и электротормоз с обмоткой возбуждения, кинематически соединяемые с валами испытуемого редуктора, первый датчик момента, кинематически связанный с ведущим валом испытываемого редуктора, второй датчик момента, кинематически связываемый с ведомым валом испытываемого редуктора, регистрирующий прибор, делитель с двумя входами, регулируемый источник постоянного тока с движковым регулятором, подключенный к обмотке возбуждения электротормоза, и регулирующее устройство, выполненное в виде последовательно соединенных программного блока и микропривода, при этом делитель с двумя входами выполнен в виде логометра, первая обмотка которого и регистрирующий прибор параллельно подключены к выходу первого датчика момента, а выходной вал микропривода регулирующего устройства кинематически связан с осью движка регулятора источника постоянного тока 2. Недостатком данного стенда являются его ограниченные функциональные возможности. Объясняется это тем, что с помощью известного стенда обеспечивается только определение оптимального уровня нагрузки редукторов и на стенде нет возможности производить диагностирование редукторов после их ремонта или изготовления с целью определения технического состояния и принятия решения о том, можно ли устанавливать данный отремонтированный или изготовленный редуктор на машину. Кроме того, применение в стенде такого электромеханического узла, каким является логометр, усложняет выполнение операции деления, надежность его из-за наличия механических элементов недостаточна, а для обеспечения возможности диагностирования редукторов возникает необходимость в реализации операции сравнения диагностических параметров и принятия решения о техническом состоянии диагностируемых редукторов. 2 5281 1 Задачей изобретения является обеспечение снижения затрат на эксплуатацию машин путем диагностирования их редукторов после ремонта или изготовления. Сущность изобретения заключается в том, что стенд для диагностирования редукторов, содержащий приводной электродвигатель, предназначенный для соединения с первичным валом диагностируемого редуктора, регулируемый электротормоз с обмоткой управления, предназначенный для соединения со вторичным валом диагностируемого редуктора, первый датчик крутящего момента, установленный на валу регулируемого электротормоза, второй датчик крутящего момента, установленный на валу приводного электродвигателя, регулируемый источник постоянного тока, подключенный выходом к обмотке управления регулируемого электротормоза, регистрирующий прибор постоянного тока, подключенный к выходу первого датчика крутящего момента, делитель, согласно изобретению, содержит сравнивающий элемент, собранный на операционном усилителе и выполненный в виде компаратора, инвертирующий вход которого подключен к выходу второго датчика крутящего момента, а неинвертирующий вход подключен к выходу делителя, повторитель напряжения, неинвертирующий вход которого соединен с выходом компаратора, и электрическую лампу, посредством диода, включенного в прямом направлении, подключенную к выходу повторителя, при этом делитель выполнен в виде делителя напряжения и собран на двух последовательно соединенных резисторах с коэффициентом деления по напряжению, равным произведению передаточного числа диагностируемого редуктора на заданное значение 3 его коэффициента полезного действия, при этом входом делитель напряжения подключен к выходу первого датчика крутящего момента. На фигуре изображена общая схема стенда. Стенд содержит приводной электродвигатель 1, предназначенный для соединения с первичным валом диагностируемого редуктора 2, регулируемый электротормоз 3 с обмоткой 4 управления, предназначенный для соединения со вторичным валом диагностируемого редуктора 2, первый датчик 5 крутящего момента, установленный на валу регулируемого электротормоза 3, второй датчик 6 крутящего момента, установленный на валу приводного электродвигателя 1, регулируемый источник 7 постоянного тока, подключенный выходом к обмотке 4 управления регулируемого электротормоза 3, регистрирующий прибор 8 постоянного тока, подключенный к выходу первого датчика 5 крутящего момента, делитель, выполненный в виде делителя 9 напряжения и собранный на двух последовательно соединенных резисторах 10 и 11, с коэффициентом деления по напряжению, равным произведению передаточного числа диагностируемого редуктора на заданное значение 3 его коэффициента полезного действия, при этом входом делитель 9 напряжения подключен к выходу первого датчика 5 крутящего момента, сравнивающий элемент, собранный на операционным усилителе и выполненный в виде компаратора 12,инвертирующий вход 13 которого подключен к выходу второго датчика 6 крутящего момента, а неинвертирующий вход 14 подключен к выходу делителя, повторитель 15 напряжения, неинвертирующий вход 16 которого соединен с выходом компаратора 12,электрическую лампу 17, посредством диода 18 включенного в прямом направлении, подключенную к выходу повторителя 15 напряжения. Каждый из датчиков крутящего момента 5 и 6 включает в себя торсионный вал 19, на концах которого закреплены металлические диски 20 и 21 с прорезями и выступами, преобразователи 22 и 23 импульсные щелевые, установленные вблизи валов 19 с возможностью вхождения металлических дисков 20 и 21 в щели преобразователей 22 и 23,резисторы 24, 25, выпрямитель 26, конденсатор 27. Регулируемый источник 7 постоянного тока имеет последовательно соединенные автотрансформатор 28 с движком 29, трансформатор 30, выпрямитель 31, сглаживающий конденсатор 32. После запуска приводной электродвигатель 1 приводит во вращение валы редуктора 2,включаются регулируемый источник 7 постоянного тока и преобразователи 22 и 23 им 3 5281 1 пульсные щелевые. С помощью вращения движка 29 автотрансформатора 28 по регистрирующему прибору 8 постоянного тока подаем на обмотку 4 управления такое напряжение постоянного тока, которое вызывает на вторичном валу диагностируемого редуктора появление момента, равного по уровню номинальному. Металлические диски 20, 21 проходят в щели преобразователей 22, 23, в результате чего на электрических выводах преобразователей формируются прямоугольные импульсы одинаковой высоты и длительности, которые подаются на резисторы 24, 25. Преобразователи подключены к резисторам таким образом, что их выходные сигналы находятся в противофазе. При наличии крутящего момента на валах 19 сигналы на резисторах 24, 25 смещаются друг относительно друга, при этом на выходе соединения резисторов 24, 25 появляются сигналы в виде прямоугольных импульсов, длительность каждого из которых пропорциональна величине крутящего момента. С помощью выпрямителя 26 полученные сигналы выпрямляются, затем с помощью конденсатора 27 - сглаживаются. На первичном валу диагностируемого редуктора также устанавливается момент, уровень которого определяется до формуле М 1 М 2/. Диагностирование редуктора производится следующим образом. Принимается заданное значение коэффициента полезного действия редуктора, например, равное 0,9. Если диагностируемый редуктор, установленный на стенд, находится после ремонта в хорошем техническом состоянии, его коэффициент полезного действия достаточно высок, например, он равен 0,9 и выше, то выполняется условие М 1(М 2/3). На выходе компаратора в соответствии с его передаточной характеристикой имеется положительное напряжение. Электрическая лампа 17 горит, так как диод, включенный в прямом направлении, имеет малое сопротивление. Принимается решение о хорошем техническом состоянии диагностируемого редуктора. При выполнении неравенства М 1(М 2/3) на выходе компаратора 12 в соответствии с его передаточной характеристикой формируется отрицательное напряжение. Электрическая лампа 17 не горит, так как диод 18, включенный в прямом направлении имеет большое сопротивление. Принимается решение о плохом техническом состоянии редуктора и необходимости дальнейшего проведения профилактических и регулировочных работ. Применение предлагаемого стенда обеспечивает значительный экономический эффект за счет снижения затрат на эксплуатацию машин, на которых устанавливаются редукторы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.