Способ диагностирования передаточных элементов динамических систем вращательного движения

 

Изобретение м.б. использовано при диагностировании механических передач. Цель изобретения - повЕлление точности диагностирования и снижение его трудоемкости. К входному валу динамической системы прикладывают переменный крутящий момент и на входных и выходных валах отдельных кинематических пар (КП) в пределах ПОЛНОГО кинематического цикла оценивают неравномерность частоты их вращения . Момент создают при помощи двигателя внутреннего сгорания, а о состоянии КП судят по разности коэф. неравномерности частоты вращения входного и выходного валов системы и ее КП. 3 ил. с с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (? 1) 3985240/25-06 (22) 02.12.85 (46) 15.08.88. Бюл. Ф 30 (71) Саратовский политехническИй институт (72) А.С. Гребенников (53) 621.43.001.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 641300, кл. G 01 M 13/02, 1979. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано при диагностировании механических

„„Я0„„1416876 А1 (gg 4 С 01 M 13/02 передач. Цель изобретения — повышение точности диагностирования и снижение его трудоемкости. К входному валу динамической системы прикладывают переменный крутящий момент и на входных и BblxopHblx валах отдельных кинематических пар (КП) в пределах полного кинематического цикла оценивают неравномерность частоты их вращения. Момент создают при помощи двигателя внутреннего сгорания, а о состоянии КП судят по разности коэф. неравномерности частоты вращения входного и выходного валов системы и ее КП. 3 ил.

1416876

Изобретение относится к эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании механических передач.

Цель изобретения — повышение точ" ности и снижение трудоемкости диагностирования.

На фиг. 1 представлена схема проведения диагностирования однозвенной динамической системы; на фиг.2 график изменения частоты вращения ведущего (пg) и ведомого (и ) валов при отсутствии зазора в зубчатом зацеплении; на фиг. 3 - то же, при наличии зазора (люфт 4,5 ).

Однозвенная динамическая система для осуществления способа содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, связанный через передаточный элемент (редуктор) 2 с электромашиной 3. Входной и выходной валы редуктора снабжены фотоэлектрическими датчиками 4 и 5 частоты вращения.

Способ испытания передаточных эле- 5 ментов динамических систем врашательного движения осуществляется следующим образом.

Двигатель 1 с передаточной системой — редуктором 2 — запускают и про-3р гревают их до Т = 333 — 353 К охлаждающей жидкости и масла. К испытуемой кинематической паре на входной и выходной валы крепят датчики 4 и 5 частоты вращения (при испытании реальной системы "ДВС-трансмиссия" целесообразно поддомкратить ведущие колеса для исключения их контакта с опорной поверхностью дороги). Затем вновь запускают ДВС и выводят динамичес40 кую систему на заданный скоростной режим, определяемый средней частотой вращения какого-либо элемента системы. Производят измерение неравномерности частоты вращения по углу поворота испытуемых элементов динамической системы за кинематический цикл (2 оборота, т.е. q = 4 Й) . По зарегистрированным значениям максималь(п„„„с ), MHHHMBJIE3HOH (n g g ) средней (п ) частоты вращения опре- 50 .деляют коэффициент неравномерности

А/= — Ы" >- — для каждого вращающего-п с и ин

net ся элемента, которые сравнивают с эта- 5 лонными значениями. По результатам мгновенных изменений частоты вращения по углу поворота входного и выходного валов и коэффициенту d судят о техническом состоянии всей системы и отдельных ее кинематических пар.

При увеличении зазора в кинематической паре редуктора 2 (фиг ° 1) выявлена закономерность как роста абсолютной величины коэффициента d (при угловом люфте = 4,5 д =0,0064, фиг. 2 и 3), так и увеличение разно- . сти мгновенных значений угловой скорости входного п и выходного и валов (фиг.3) в моменты времени, соответствующие "перекладкам" зубьев в зацеплении при периодически повторяющихся изменениях значений крутящего момента ДВС по.углу ее поворота, т ° е ° при перекладке п1- п4 ° 1 Ф О.

При одних и тех же условиях испытания (п, D < = const) максимальная разность п - и i в момент "перекладки" увеличивается с возрастанием зазора в зубчатой передаче, что дает возможность количественно оценить изношенность кичематической пары.

Рост абсолютного значения коэффициента d в этом случае обусловлен износом и увеличением углового зазора зацепления. В результате зубья не перекатываются один по другому, а передают периодически изменяющийся крутящий момент от ДВС ударным образом, Ударный характер передачи момента приводит к дополнительному расходу кинетической энергии ведущей шестерни, увеличивая тем самым момент сопротивления на валу двигателя 1 (фиг. 1). Кинетическая энергия удар ного воздействия практически не зависит от изменения инерционной массы сопряженных деталей при их износе, а определяется скоростью соударения, которая возрастает с увеличением зазора (люфта). При этом на прокручивание динамической системы (фиг. 1) с той же частотой вращения необходимо большее значение избыточной работы крутящего момента двигателя

Ь >g, что приводит к увеличению d ..

Физически это проявляется в относительном уменьшении значения минимальной частоты вращения п „„ при наличии зазора в редукторе 2 по сравнению с безэазорным сопряжением зубчатых колес, так как в момент "перекладки" (точка с на фиг. 3) ведущий вал редуктора 2 начинает увеличивать частоту вращения и> (кривая cd), а ведомый вал 4 продолжает снижать частоту п 1 (кривая ск) до полного

1416376 выбора зазора в сопряжении. Линия

dk означает ударный контакт зубьев ведущей и ведомой шестерен. Следова. тельно,"с увеличением зазора в эле6 ментах передачи амплитуда колебаний п„д„, -п„„„увеличивается при и ср

const.

Таким образом, испытание передаточных элементов динамической систе- 10 мы вращательного движения путем контроля изменения показателей неравномерности частоты вращения по углу поворота отдельных ее элементов в пределах полного кинематического цик- 15 ла позволяет повысить точность и оперативность определения ее технического состояния.

Формула изобретения щб

Способ диагностирования передаточных элементов динамических систем вращательного движения, содержащих кинематические пары, заключакщийся в том, что к входному валу динамической системы прикладывают переменный крутящий момент, оценивают неравномерность частоты вращения кинематических пар по углу поворота вала и сравнивают ее с эталоном, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, неравномерность частоты ,воашения отдельных кинематических пар оценивают на их входных и выходных валах в пределах полного кинематического вникла, причем переменный крутящий момент создают при помощи двигателя внутреннего сгорания, а о состоянии кинематических пар судят по разности коэффициентов неравномерности частоты вращения входного и выходного валов системы и ее кинематических пар.

14 168 Ус и, с-1 Ю,д

ej e иоо

Редактор M. Петрова

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

Составитель А. Аристов

Техред Л.Олийнык Корректор 11. Демчик

Заказ 4059/41 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СCCP по делам изобретений и открытий

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

=Я .

У,Раб