Автоматический стенд для испытания передач

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к испытательной технике, и может быть использовано при обкатке и динамических испытаниях по разомкнутой схеме нагружения различных .передач , например автомобильных коробок перемены передач, с рекуперацией электрической энергии. Целью изобретения является повышение точности задания нагрузки путем автоматического регулирования и стабилизации установленного значения циклической знакопеременной нагрузки. При включении стенда питание от источников 6 и 7 постоянного тока поступает соответственно на обмотку 1 возбузкдения и якорную обмотку 2, тем самь&у обеспечивается вращение машины постоянного тока, испытуемой передачи 3, маховика 4 и датчика 5 частоты вращения ведомого вала испытуемой передачи 3. При достижении пост1 ней установившегося режима блок управления обеспечивает изменение знака динамического нагрузочного момента, регулировка величины которого осуществляется изменением величины шунтируемой части переменного резистора- 12. Регулировка угловой скорости обеспечивается изменением напряжения на выходе источника 7 постоянного тока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с S (Л N5 СО ел Is5 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3977144/25-28 (22) 14.10.85 (46) 07.03.87. Вюл. Н 9 (71) Ленинградское производственное объединение "Ленавторемонт" (72) М.З. Варшавский (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 291122, кл. G 01 М 13/02, 1964.

Авторское свидетельство СССР

У 524092, кл. G 01 М 13/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 506778, кл, G 01 М 13/02, 1973. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано лри обкатке и динамических испытаниях по разомкнутой схеме нагруженная различных, передач, например автомобильных коробок перемены передач, с рекуперацией электрической энергии. Целью

„„Я0„„1295260 А1 (1)4 G 01 М 13/02 изобретения является повышение точности задания нагрузки путем автоматического регулирования и стабилизации установленного значения циклической знакопеременной нагрузки. При включении стенда питание от источников 6 и 7 постоянного тока поступает соответственно на обмотку 1 возбуждения и якорную обмотку 2, тем самым обеспечивается вращениемашины постоянного тока, испытуемой передачи 3, маховика 4 и датчика 5 частоты вращения ведомого вала испытуемой передачи 3. При достижении пост адней установившегося режима блок управления обеспечивает изменение знака динами@ ческого нагрузочного момента, регулировка величины которого осуществляется изменением величины шунтируемой уеав части переменного резистора. 12. Регу лировка угловой скорости обеспечивается изменением напряжения на выходе источника 7 постоянного тока. 1 з.п. ® ф-лы, 3 ил. Ь

1295260

Изобретение относится к машино- строению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при обкатке и динамических испытаниях на разомкнутой схеме нагружения 5 различных передач, например автомобильных коробок перемены передач с рекуперацией электрической энергии.

Целью изобретения является повышение точности задания нагрузки путем автоматического регулирования и стабилизации установленного значения циклической знакопеременной нагрузf5

На фиг. 1 изображена схема автоматического стенда для испытания передач; на фиг. 2 — график зависимости движущего момента М приводного двигателя от угловой скорости ) при 20 различных напряжениях возбуждения и график зависимости момента M conpoс тивления на валу двигателя от угловой скорости; на фиг. 3 — график временной зависимости нагрузочного момента 25 на выходном валу испытуемой передачи.

Автоматический стенд для испытаний передач содержит приводной двигатель в виде машины постоянного тока, имеющей обмотку 1 возбуждения и якор- 30 ную обмотку 2, соединяемую ведущим валом испытуемой передачи 3, на ведомом валу которой устанавливаются маховик 4 и датчик 5 частоты вращения ведомого вала. Первый источник 6 постоянного тока соединен с обмоткой 1 возбуждения, второй источник 7 — с якорной обмоткой 2 машины постоянного тока.

Блок управления состоит из после- 40 довательно соединенных дифференцирующего звена 8, подключенного к датчику 5 частоты вращения ведомого вала испытуемой передачи 3, мостового выпрямителя 9, счетного триггера 45

10, ключевого элемента 11 и соединенного с последним движком переменного резистора 12, последовательно подключенного к обмотке 1 возбуждения.

С входом установки единицы счет- 50 ного триггера 11 связана установочная емкость 13.

Автоматический стенд для испытания передач работает следующим образом. 55

Для пояснения сущности изобретения рассмотрим динамику машины постоянного тока, скоростные характеристики которой приведены на фиг.2.

Предположим, что при некотором фиксированном напряжении на обмотке 2 машины и напряжении обмотки 1 возбуждения Пь режиму работы машины соответствует скоростная характеристика N+(u3).

На валу машины постоянного тока за счет сил трения испытуемой передачи 3, кинематически связанной с ним, создается некоторый момент сопротивления, скоростная характеристика которого М (д) ..

Установившемуся режиму в этом случае соответствует точка пересечения характеристик N (a) и М„„(ы), т.е.

М,(3 )=М „(3,).

После входа машины в установившийся режим изменим резко величину напряжения в обмотке 1 возбуждения.

Новой величине напряжения Уь возбуждения соответствует скоростная характеристика машины постоянного тока .

M A (M). Поскольку в момент переключения частота вращения машины скачкообразно измениться не может из-за механической инерционности машины, то момент сопротивленя определится по характеристике N,(M) при)= d,, à движущий момент — по характеристике

M д ()

Так как М (u5,) меньше, чем

M* (<,), то согласно уравнению вращающихся масс разница движущего момента и момента сопротивления используется на ускорение вала машины по закону

I — = Мд-м,, d.u) (1) где I — приведенный к валу машины постоянного тока суммарный момент инерции всех вращающихся масс.

При ускорении вала машины постоянного тока его угловая скорость возрастает до некоторой величины

При этом график динамического нагрузочного момента на валу машины аналогичен графику, приведенному на фиг. 3. Если вал машины соединен с ведущим валом испытуемой передачи 3, на ведомом валу которой установлен маховик 4 с моментом инерции много большим, чем суммарный приведенный 10 момент инерции вращающихся масс машины постоянного тока и испытуемой передачи 3, график изменения динамического нагрузочного момента на ведомом валу испытуемой передачи 3 будет аналогичен графику, приведенному на фиг. 3.

Если отношение угловых скоростей ведомого и ведущего валов испытуемой 20 передачи 3 равно некоторому числу i,, а КПД передачи 3 равен, то нагрузочный момент на ведомом валу передачи 3 отличается от момента на ее

1 25 ведущем валу в †. -- — раз, т.е. на о постоянный множитель.

При включении стенда напряжение питания от источника 7 постоянного тока поступает на якорную обмотку 2 30 машины постоянного тока, а на обмотку l возбуждения напряжение поступает от источника 6 постоянного тока через переменный резистор 12. За счет установочной емкости 13 на вход установки 35 единицы счетного триггера 10 подается установочный сигнал и на выходе триггера 10 образуется напряжение логической единицы, включающее ключевой элемент ll. Последний закорачивает 10 своим выходом нижнюю от движка часть переменного резистора 12, Таким образом машина постоянного тока оказывается под напряжением и начинает вращаться, приводя во вращение ведомый вал испытуемой передачи 3 и через: нее маховик 4 и датчик 5 частоты вращения. На выходе датчика 5 образуется

Йапряжение, пропорциональное величине угловой скорости (3), которое, пройдя через дифференцирующее звено

8, становится пропорциональным производной от угловой скорости и3 и согласно формуле(1) пропорциональным динамической нагрузке. Полученный сигнал приходит на вход мостового выпрямителя 9, который пропускает без изменений положительные участки сигнала и меняет знак у отрицательных участков сигнала. В некоторый момент

Т, времени машина постоянного тока входит в установившийся режим. При этом на выходе дифференцирующего звена 8 и мостового выпрямителя 9 напряжение становится равным нулю. Далее сигнал поступает на счетный вход триггера 10 и вызывает его переключение. На выходе триггера 10 образуется напряжение, соответствующее логическому нулю, отключающее ключевой элемент 11.

В результате вся обмотка переменного резистора 12 включается в цепь питания обмотки 1 возбуждения. Это вызывает снижение напряжения возбуждения и угловой скорости машины постоянного тока. Создается отрицательный динамический нагрузочный момент.

Машина входит в новый установившийся режим, что сопровождается также снижением напряжения на выходе мостового выпрямителя 9 до напряжения логического нуля, переключением счетного триггера 10 в новое состояние (в единичное,, включением ключевого элемента ll и новым увеличением напряжения на обмотке 1 возбуждения, Далее весь процесс периодически повторяется.

Регулировка величины N, (фиг. 3) осуществляется за счет регулировки величины шунтируемой части резистора 12, т.е. путем перемещения движка переменного резистора 12.

Для регулировки угловой скорости машины постоянного тока изменяют напряжение на выходе источника 7. В случае, когда нет необходимости регулировать величину <,), можно совместить источники 6 и 7.

Стенд позволяет создавать циклические знакопеременные нагрузки с широким диапазоном регулирования и с точно задаваемым за счет обратной связи по угловой скорости моментом переключения, что повышает эффективность испытания передач. Практически вся электроэнергия, потребляемая стендом, расходуется только на компенсацию потерь трения в испытуемой передаче 3, так как энергия, затрачиваемая на ускорение маховика 4, возвращается в питающую сеть во время фазы замедления маховика 4, когда машина постоянного тока работает в генерационном режиме.

1295260 кой возбуждения машины постоянного тока, второй — с ее якорной обмоткой, а блок управления;связан с датчиком частоты вращения и обмоткой возбуждения машины постоянного тока.

Формула изобретения в м

Риг. 2

Составитель И. Левинский

Редактор Л. Гратилло Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

Заказ 610/48 Тираж 7/7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1.Автоматический стенд для испытаV ния передач, содержащий кинематически связываемый с ведующим валом испы- 5 туемой передачи приводной двигатель, устанавливаемый на ее ведомом валу маховик и блок управления, о т л и — ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности задания нагрузки, приводной двигатель представляет собой машину постоянного тока, стенд снабжен датчиком частоты вращения ведомого вала испытуемой передачи и двумя источниками постоянного тока, первый из которых соединен с обмот2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что блок управления представляет собой последовательно соединенные дифференцирующее звено, подключенное к датчику частоты вращения, мостовой выпрямитель, счетный триггер, ключевой элемент и переменный резистор, последовательно подключенный к обмотке возбуждения машины постоянного тока.