Стенд для испытания механических передач

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к испытательной технике, и может быть использовано при стендовых испытаниях механических передач,например трансмиссий транс-.. портных средств. Целью изобретения является расширение технологических возможностей стенда путем увеличения Номенклатуры испытуемьш передач и снижение металлоемкости стенда. При включении стенда асинхронный дйигатель 1 вращает ротор дополнительного асинхронного двигателя 4, ведущий и ведомый валы испытуемой передачи 5 и ротор тормозного генератора 6, выполненного в виде асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, В исходном положении сигнал с блока 9 задания момента равен нулю. Сигнал с датчика 7 момента через суммирующее устройство 8 поступает на вход интегрирующего усилителя 10 и дополнительный преобразователь 11, частота которого обеспечивает создание момента скручивания, равный нулю. При пог ложительном задающем сигнале момент скручивания будет увеличиваться,- noKa сигнал с датчика 7 момента не сравняется с задающим сигналом. При отрицательном - момент скручивания будет противоположного знака. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5i) 4 С 01 М 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4259695/25-28 (22) 10.06.87 (46) 23. 11.88. Бюл. Р 43 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) А.И.Школьников и И.А.Школьников (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 316962, кл. С 01 М 13/02, 1969.

Авторское свидетельство СССР

В 1295255, кл. С 01 М 13/02, 1985. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при стендовых испытаниях механических передач, например трансмиссий транс-. портных средств. Целью изобретения является расширение технологических возможностей стенда путем увеличения . номенклатуры испытуемых передач и

„„SU„„1439433 А 1 снижение металлоемкости стенда, При включении стенда асинхронный дВигатель 1 вращает ротор дополнительного асинхронного двигателя 4, ведущий и ведомый валы испытуемой передачи 5 и ротор тормозного генератора 6, выполненного в виде асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

В исходном положении сигнал с блока 9 задания момента равен нулю. Сигнал с датчика 7 момента через суммирующее устройство 8 поступает на вход интегрирующего усилителя 10 и дополнительный преобразователь 11, частота которого обеспечивает создание момент та скручивания, равный нулю. При по.ложительном задающем сигнале момент скручивания будет увеличиваться, пока сигнал с датчика 7 момента не сравняется с задающим сигналом. При отрицательном — момент скручивания будет противоположного знака. 3 ил, laaL

° ЬФ Да

М Ф

4:ь

М

СЮ

1439433

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано прн центровых испытаниях механических передач, например трансмиссий транспо;ртных средств.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей стенда г утем увеличения номенкла- 1п туры испытуемых передач и снижение металлоемкости стенда.

На фиг. 1 изображена общая схема стенда; на фиг, 2 — механические характеристики синхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: на ! фиг. 3 — статическая характеристика ! дополнительного преобразователя час-! тоты.

Стенд содержит асинхронный двига- 20 тель 1, связывающий его. с сетью переменного тока, преобразователь " частоты, к входу которого подкл(счен блок 3 задания скорости. С асинхронным двигателем 1 кинематически связан 25 дополнительный асинхронный двигатель

4, предназначенный для связи с веду1 щим валом испытуемой передачи 5, Тормозной генератор 6, выполненный в виде асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, и датчик 7 момента предназначены для кинематического соединения с ведомым валом ишытуемой передачи 5, Первый вход суммирующего устройства 8 подключен к датчику 7 момента, второй - к блоку 9 задания момента, а выход - к усилителю 10 мощности, выполненному интегрирующим и связанному с роторной обмоткой дополнительного асинхронного двигателя 4 через дополнительный преобразователь 11 частоты, подключенному к сети переменного тока, Статорные обмотки дополнительного асинхронного двигателя 4 и тормозного генератора 6 электрически связаны между собой.

Стенд работает следующим образом.

При включении стенда асинхронный двигатель 1 вращает ротор дополнитель-. ного асинхронного двигателя 4 и ведущий вал испытуемой передачи 5 со скоростью n(. Ведомый вал испытуемой передачи 5 и ротор тормозного генератора 6 вращаются со скоростью и зависящей от передаточного отношения, К вЂ” испытуемой передачи 5. Роторные !

: обмотки дополнительного асинхронного двигателя 4 образуют вращающееся маг60f, и

Р 1 где f — частота тока дополнительног го преобразователя 11 частоты;

Р— число пар полюсов дополниf тельного асинхронного двигателя 4.

Вращение магнитного поля ротора противоположно направлению вращения ротора, поэтому скорость вращения

nä(магнитного поля ротора относительно обмоток статора равна (2) по(= и((и(у где п — скорость вращения магнитного поля дополнительного асинхронного двигателя 4;

n — скорость вращения ротора дополнительного асинхронного двигателя 4, При этом в статорных обмотках дополнительного асинхроннного двигателя 4 наводится ЭДС с частотой f( (п,ч — и() В

f (60 (3) где Р, — число пар полюсов дополнительного асинхронного двигателя 4.

Под действием этой ЗДС в статорных обмотках тормозного генератора 6 протекает ток, который образует вращающееся магнитное поле статора тормозного генератора 6, совпадающее по направлению с направлением вращения ведомого вала испытуемой передачи

5 П2

60f п =

og p (4) где P — число пар полюсов статорной

2 обмотки тормозного генератора 6, С учетом выражения (3) выражение (4) представим в виде (5) na2 P(np n() у

Р( где P = -- — отношение чисел пар поP люсов дополнительного асинхронного двигателя нитное поле, скорость вращения которого и равна

14394

4 и тормозного генератора 6.

Тормозной генератор 6 работает со скольжением па<. — п

Я ав

Ф по (6) где n — - скорость вращения ротора тор1О .мозного генератора 6.

С учетом выражения (5) формула (6) может быть представлена в виде

$=1 и<

К P (и„— n<) к где К вЂ” передаточное отношение испытуемой передачи 5.

При этом тормозной генератор 6 развивает момент, равный 20 (7) 15

2Мк

H =

8 5к + 8к 8 (8) 25 п<Р п<Р, 60К(1 — S) 60

30 при 5 = +5<< (10) 35 пРи = «

4п где S„ — номинальное скольжение асин- хронного двигателя t, Таким образом, в рассматриваемом стенде могут испытываться любые передачи 5 с передаточным числом К, при

45 котором удовлетворяются неравенства

50 п< Р п<Р<

60 K (1+S ) 60 где М вЂ” критический (максимальный) к момент;

S — скольжение, соответствую- щее М„.

Из выражения (7) видно, что при и<

r (1 S w 0 тормознои генеК (п„п,) ратор работает в двигательном режиме (и > и ), стремясь увеличить скорость вращения ведомого вала испытуемой передачи 5. Так как скорость вращения ведущего вала n = const то испытуемая передача 5 скручивается под действием М,„(фиг. 2) . При п<

)1 S (О при этом и сп

< < а а

КР(п -п,) и тормозной генератор 6 находится в ге, нераторном режиме, создавая тормознок момент на ведомом валу испытуемой пере дачи 5 (фиг. 2) . При этом она закручивается в обратном направлении. При и<

<<

КР (— ) —, (9) S= 0, nî г пц — п, и момент скручивания также равен нулю.

33

4 скручивания. Сигнал с датчика 7 момента через суммирующее устройство 8 поступает на вход интегрирующего усилителя 10, выходное напряжение которого увеличивается, увеличивая частоту f< дополнительного преобразователя 11 частоты. По мере увеличения частоты момент скручивания уменьшается. Частота Г увеличивается до тех пор, пока не станет равной К а, а момент скручивания равным нулю.

При положительном задающем сигнале частота fz увеличивается, увеличивается и и появляется момент скручивания Мс„ . Момент скручивания увеличивается до тех пор, пока сигнал с датчика 7 момента не сравняется с задающим сигналом. При отрицательном задающем сигнале частота f уменьша2. ется, уменьшается n, тормозной генератор 6 переходит в генераторный режим и появляется момент скручивания обратного знака — М „

С учетом выражения (1) из формулы (7) получим п<Р п<Р»

f 1 + (11)

60 К(1-SÄ) 60 п, Р. п <Р< мин 60 K(1+S ) n< P n

2 макс 60 К (1 — Sö) 60

В исходном положении выходное напряжение блока 9 задания момента равно нулю (Ss = О), выходная частота дополнительного преобразователя 11 частоты равна f мин, при этом в соответствии с выражениями (7) и (8) тормозной генератор 6 окажется в генераторном режиме, появится момент где и, „, и Е м<„— максимальная и минимальная частоты

55 выходного напряжения дополнительного преобразователя 11 частоты (фиг. 3).

Стенд позволяет испытывать передачи с различными передаточными отноФормул а изобретения

5!

1 (й Мг) @) Составитель Ю. Красненко

Редактор С. Патрушева Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 6067/40

Тираж 847

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграФическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14394 шениями без применения вспомогательного (согласующего) редуктора.

Стенд для испытания механических передач, содержащий асинхронный двигатель, связывающий его с сетью переменного тока преобразователь частоты, подключенный к входу последнего блок задания скорости, TopMosHoH генератор, кинематически связанный с асинхронным двигателем дополнительный асинхронный двигатель, предназначенный для связи с ведущим валом испытуемой передачи, кинематически соединяемый с ее ведомым валом датчик момента, подключенное к последнему ! одним входом суммирующее устройство, ро

33 6 связанный с его другим входом блок задания момента и с выходом — усилитель мощности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, он снабжен связывающим роторную обмотку дополнительного асинхронного двигателя с сетью переменного тока дополнительным преобразователем частоты, вход последнего подключен к усилителю мощности, который выполнен интегрирующим, тормозной генератор предназначен для связи с ведомым валом испытуемой передачи и выполнен в виде асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, статорная обмотка которого связана со статорной обмоткой дополнительного асинхронного двигателя.