Способ диагностирования передаточных элементов динамических систем вращательного движения

(54) СПОДАТО ЧНЫХ СТЕМ ВР (57) Изпри диаг ОСТИРОВАНИЯ ПЕРЕВ ДИНАМИЧЕСКИХ СИГО ДВИЖЕНИЯ м,б. использовано нии механических Б ДИАГН ЛЕМЕНТО АЩАТЕЛЬНОетение стиров о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ1) 3985240/25-0622) 02.12,8546) 15.08,88, Бюл. Р 3071) Саратовский политехнический интитут72) А.С. Гребенников53) 621.43.001.5(088.8)56) Авторское свидетельство СССР 641300, кл. С 01 М 13/02, 1979. ЯО 1416876 А 1 передач. Цель изобретения - повышение точности диагностирования и снижение его трудоемкости. К входномувалу динамической системы прикладывают переменный крутящий момент и навходных и выходных валах отдельныхкинематических пар (КП) в пределахполного кинематического цикла оценивают неравномерность частоты их вращения. Момент создают при помощидвигателя внутреннего сгорания, ао состоянии КП судят по разностикоэф. неравномерности частоты вращения входного и выходного валов системы и ее КП. 3 ил.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 (п) 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 ментов динамических систем врашательного движения осуществляется следующим образом.Двигатель 1 с передаточной системой - редуктором 2 - запускают и прогревают 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 динамичес 40 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.= 4 Д . По зарегистрированным значениям максимальнои (пс ), минимальнои (и ц) средней (п) частоты вращения опре .деляют коэффициент неравномерностиА;8: - Ьф -" - для каждого вращающего"-и с-и инися элемента, которые сравнивают с эталонными значениями. По результатам мгновенных изменений частоты вращения по углу поворота входного и выходного валов и коэффициенту / судят о техническом состоянии всей системыи отдельных ее кинематических пар.При увеличении зазора в кинематической паре редуктора 2 (фиг1) выявлена закономерность как роста абсолютной величины коэффициента д (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" и - и 110. При одних и тех же условиях испытания (и, рВс = сопзг.) максимальная разность п- и 1 в момент "перекладки" увеличивается с возрастанием зазора в зубчатой передаче, что дает возможность .количественно оценить изношенность кичематической пары. Рост абсолютного значения коэффициента о 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 ударного 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, что приводит к увеличению У . 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 п(кривая сд), а ведомый вал 4 продолжает снижать частоту п(кривая ск) до полноговыбора зазора в сопряжении. Линия Ж означает ударный контакт зубьев ведущей и ведомой шестерен. Следова тельно," с увеличением зазора в эле 6 ментах передачи амплитуда колебаний пд, -и увеличивается при исопз 1.Таким образом, испытание передаточных элементов динамической систе мы вращательного движения путем контроля изменения показателей неравномерности частоты вращения по углу поворота отдельных ее элементов в пределах полного кинематического цик ла позволяет повысить точность и оперативность определения ее технического состояния,Формула изобретения 2 ОСпособ 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 щ и й с я 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 цикла, 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 168п,сСоставитель А. А 1 ехред Л.Олийнык ов Корр екто емчик актор М. Петров ж 84 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго ул. Проектная аз 4059/41 Тир ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, арственн зобрете Ж, Р Подписноео комитета СССРй и открытийшская наб., д. 4/5