Способ ускоренных ресурсных испытаний вращающихся контактных устройств

 

Изобретение относится к электротехнике , и электромашиностроению и предназначено для сокращения времени испытаний на технический pecjnpc изделий со скользящими злектрическими контактами, работающими в среде жидкой смазки, в частности, вращающихся контактных устройств. Целью изобретения является сокращение времени испытаний . По окончании номинального мирежима работы в жидкую смазку вводят абразивный порошок с размерами частиц менее 10 мкм, что позволяет крочастицам внедряться в межконтактную область и за счет более быстрого . абразивного износа производить форсированный режим работы при той же частоте вращения, что и в нормальном режиме работы. При этом наступление предельного (допустимого) значения износа определяют по изменению величины динамической нестабильности переходного сопротивления контактов, а технический ресурс определяют из выражения Т G - , где Т - технический ресурс устройства, ч; GP масса контакта после приработки , кг; масса контакта после наступления предельного износа, кг; 1- интенсивность износа в нормальном режиме работы, кг/ч определяемая из выражения 1 GO Nt/t где GI, - масса контакта после нормального режима работы, кг; t - время работы в нормальном режиме. 2ил. с (О О1 MB ч 00 сю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 01 К 39/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ 4

ПРИ ГКНТ СССР

J (21) 4162428/24-07

i (22) 15. 12. 86 (46) 15.01,89, Бюл. Р 2 (72) О.Г. Чударев, В.И. Шевелев, З,С. Фридман, Ю.П. Двин, К.Ю. Сарычев и О.К. Царев (53) 621.313.2.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1198623, кл. Н 01 R 43/12, 1985.

Обеспечение износостойкости изделий ускоренных ресурсных испытаний с периодическим форсированием режима. ГОСТ 23.205-79. (54) СПОСОБ УСКОРЕННЫХ РЕСУРСНЫХ ИСПЬ1ТАНИЙ БРАЩАИ(ИХСЯ КОНТАКТНЫХ УСТРОИСТВ (57) Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению и предназначено для сокращения времени испытаний íа технический ресурс изделий со скользящими электрическими контактами,. работающими в среде жидкой смазки, в частности, вращающихся контактных устройств. Пельш изобретения является сокращение времени испытаний. По окончании номинального

„„Я0„„1451788 А 1 режима работы в жидкую смазку вводят абразивный порошок с размерами частиц менее 10 мкм, что позволяет ми-, крочастицам внедряться вмежконтактную область и за счет более быстрого абразивного износа производить форсированный режим работы при той же частоте вращения, что и в нормальном режиме работы. При этом наступление предельного (допустимого) значения износа определяют по изменению величины динамической нестабильности переходного сопротивления контактов, а технический ресурс определяют из выражения Т = G — G /Х, где Т технический ресурс устройства, ч;

G — масса контакта после приработкк, кг; С ц — масса контакта после наступлечия предельного износа, кг;

I — интенсивность износа в нормальном режиме работы, кг/ч, определяемая из выражения I = G o — С, /, где G„,,„ „- масса контакта после нор- мального режима работы, кг; время работы в нормальном режиме.

2 ил, 1451788

Изобретение относится к электромашиностроению и электротехнике, преимущественно к испытаниям со скользящими электрическими контактами, работающими в среде жидкой смазки.

Цель изобретения — сокращение времени испытаний.

На .фиг. 1 показано токосъемное устройство; на фиг. 2 — электрическая схема включения измерительного прибора и контактных пар токосъемного устройства для измерения динамической нестабильности переходного сопротивления.

Токосъемное устройство содержит корпус 1, заполненный диэлектрической жидкостью 2, контактное устройство

3 с размещенными в нем контактными, кольцами 4, щеточными кольцами 5 со скользящими контактами 6 и подшипникамн 7, провода 8 от контактных колец„ провода 9 от щеточных колец, отверстие 10 в корпусе для залива жидкой смазки, штуцер 11 для слива жидкости, стопорную трубу 12 и дополнительно установленные лопатки

Э для перемещения с жидкостью оседающих частиц абразивного порошка.

Токосъемное устройство установлено на стенд 14 вращения.

На фиг. 2 изображены контактные пары 15 установленная со стороны щеточных колец перемычка 16, прибор

17 для измерения динамической нестабильности переходного сопротивления.

Испытания начинаются с приработки контактов. Для этого провода 9 от щеточных колец 5 попарно соединяют перемычкой 16 между собой, как это показано на фиг. 2. Включают вращение стенда 14. При этом стопорная труба 12 удерживает от вращения контактные кольца 4, а корпус 1 устройства и щеточные кольца 5 вращаются и их контакты 6 притираются к контактным кольцам 4. К проводам 8 от каждой пары контактньгл колец поочередно подключают измерительный 1 рибор. При скольжении контактов по контактному кольцу в двух контактных парах, включенных в измерительную цепь, величина сопротивления эа один оборот изменяется (колеблется) от 0,011. до 0,025 Ом. Разница 0,014 Ом между максимальной и минимальной величиной сопротивления является динамической нестабильно5

45 стью переходного сопротивления этих двух контактных пар.

Для контактных пар устройства динамическая нестабильность переходного сопротивления установлена не более 0,002 Ом. Поэтому приработку производят до тех пор, пока во всех попарно соединенных контактных парах

h,R не станет менее 0,02 Ом. После этого вращение стенда останавливают и приработку прекращают. Контактное . устройство 3 вынимают из корпуса, снимают лопатку 13, нижний подшипник 7, щеточные кольца 5 и контактные кольца 4 и производят измерения контактных и щеточных колец после приработки.

Так как для измерения изменений в линейных размерах контактов при их малой величине (например, в контактных кольцах несколько мкм, а в пру жинных контактах щеточных колец несколько десятков мкм после приработки) требуется использование специальных приборов с высокой разрешающей способностью, а износ каждого пружинного контакта может отличаться из-эа разброса по допускам, то целесообразно износ определять по убыли массы путем взвешивания контактных и щеточных колец или их элементов, например щеточных сегментов.

В устройствах рассматриваемого типа износ пружинных контактов щеточных колец происходит быстрее, чем контактных колец, поэтому все расчеты в описываемом примере приводятся только для щеточных колец.

После взвешивания масса щеточного кольца оказалась равной 50 г (что соответствует приработочному износу пружинного контакта 0,1 мм). Измеренная масса щеточного кольца (50 r) является первой точкой отсчета работы устройства в номинальном режиме о.

После измерения приработочной массы контактных и щеточных колец контактные пары устанавливают на свои места, устанавливают подшипник и лопатки. Контактное устройство устанавливают в корпус и закрепленном в нем. K выводам проводов 8 подключают токовую нагрузку, включают вращение стенда с номинальной частотой вращения и осуществляют испытания в номинальном режиме работы до износа, з 145 поддающегося измерению с достаточной точностью.

Время окончания испытаний в номинальном режиме работь1 определяют исходя из следующих положений. Имеющийся прибор позволяет произвести измерениМ массы контактных и щеточных колец с точностью 0,001 r. Следовательно, время работы устройства в номинальном режиме должно быть такое, чтобы

sa это время износ, определяемый по убыли массы, оставил более 0,001 r.

Для этого определяют теоретический ресурс, например, по аналогу или допустимому расчетному линейному износу пружинного контакта, из времени которого определяют время, необходимое для работы в номинальном режиме.

Для испытуемого устройства расчетный допустимый линейный износ пружинных контактов 3 мм, а расчетный технический ресурс 25000 ч. При, износе контактов не 0 5 мм убыль массы составит 0,005 г (более 0,001 г) а это может быть определено имеющимся измерительным прибором. Износ

0,5 мм составляет 1/6 часть от 3 мм, а i/6 часть от 25000 ч составит

4,166 ч. Следовательно, устройство должно работать в номинальном режиме

4000-5000 ч.

Через это время останавливают испытания и производят измерение для второй точки отсчета работы в номинальном режиме - измеряют массу контактных н щеточных колец G и как это выполнялось на этапе приработки, Измеренная масса С, щеточного кольца составила 49,7 r (1 мм износа пружинного контакта).

Зная массу щеточного кольца С р, измеренную после приработки и массу щеточного кольца С,, измеренную после испытания в номинальном режиме после наработки 5000 ч, определяют интенсивность износа в номинальном режиме по формуле:

С о-С 50г-49 75 0 5 10 /

5000ч

После определения интенсивности износа в номинальном режиме работы контактное устройство снова устанавливают в корпус. Через сливной штуцер 11 сливают диэлектрическую жидкость в мерную емкость и в соотношении не более 1:10 вводят в жидкость

1788 абразивный порошок, так как при большем количестве избыток порошка оказывается в осадке, что может привести к разрыву контактирующих поверхностей нижних контактных пар и требует установки лопаток для удаления порошка из зоны подшипникового узла.

В

ЗС

После перемешивания порошка с жидкой смазкой производят заливку смеси через заливное отверстие 10 в полость корпуса устройства. Включают вращение стенда при той же частоте вращения, что и в нормальном режиме работы, и производят испытания в форсированном режиме за счет более быстрого абразивного износа. Электрического нагрузку при этом не включают. Поочередно подключая измерительный прибор ко всем контактным парам, как это показано на фиг. 2, устанавливают, что через

5D ч работы динамическая нестабильность переходного сопротивления в контактных парах изменилась с величины 0,002 Ом до величины 0,004 Ом (более допустимой величины). Поэтому испытания прекращают, так как величина dR вьппла за допустимые пределы—

0,002 Ом, что является указанием на достижение предельного износа для данного устройства. Контактное устройство вынимают из корпуса, снимают контактные и щеточные кольца и производят измерение их массы при достижении ими предельного значения износа

G Для щеточного кольца это составило 40 г (3 мм линейного износа пружинного контакта). Далее по формуле определяют технический ресурс токосъемного устройства . С.-С к 50r-40г

Т = - — — = — — — — - - = 20000 ч.

I 0,5 -!0 4г/ч

Предлагаемый способ ускоренных .ресурсных испытаний вращающихся конI тактных устройств, работающих в среде жидкой смазки, в сравнении со способом прототипом, позволяет сократить время испытаний по меньшей мере в

2 раза, поскольку в способе прототипе испытания в номинальном режиме проводятся поэтапно не менее двух раэ, а в предлагаемом способе испытания в номинальном режиме проводят только один раз °

Предлагаемый способ не требует многократного повторения дорогостоя1451788 6 режим осуществляют за счет введения в жидкую среду абразивного порошка, твердость которого больше твердости

5 материала контактов с размерами частиц не более 10 мкм, регистрируют время проведения форсированного режима и предельный износ, определяемый по величине динамической я 1п нестабильности переходного сопротивления контактов, а технический реурс определяют из выражения щих и трудоемких операций по разборке и сборке устройства для измерения износа. При наличии данных по износу в номинальном режиме работы аналогичного . устройства, испыта,ния могут начинаться непосредственно с форсированного режима.

Способ ускоренных ресурсных испы- с таний вращающихся контактных устройств, работающих в среде жидкой смазки, включающий приработку контактных 15 поверхностей, измерение приработочного износа, осуществление номинального режима скользящего контакта при номинальном токе и номинальной ча"тоте вращения, регистрацию времени рб работы и износа контактов в номинальном режиме, осуществление форoHpoíàííoão режима скользящих контактов, регистрацию времени работы и износа в формированном режиме, on- 25 ределение технического ресурса по результатам измерений, о т л и ч а,ю шийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, после проведения номинального режима, обе- 30 сточивают контакты, а форсированный

Go-G N

1 где Т

GN

Go-G к

Ф

t где С вЂ” масса контакта после номий нального режима работы, кг;

- — время работы устройства в номинальном режиме, ч,.

Формула изобретени

- технический ресурс устройства, ч; — масса контакта после приработки, кг; — масса контакта после наступления предельного износа,, кг; — интенсивность износа в номинальном режиме работы, кг/ч, определяемая иэ выражения:

1451788

Составитель В. Волков

Корректор А.Обручар

Редактор Н. Киштулинец

Техред Л.Олийнык

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

Заказ 7087/52 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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