Стенд для испытания механических передач

)4 САН Е ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСНОМ ХАНИЧЕСится к машиноспытательнойиспользованоных механичес- трансмиссий ью,изобрете- ехнологичестрни ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССРМф 316962, кл. С 01 М 13/02, 1969.Авторское свидетельство СССРВ 1326934, кл. 6 01 М 13/02, 1985(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНКИХ ПЕРЕДАЧ(57) Изобретение относстроению, а именно к итехнике, и может бытьпри испытании реверсивких передач, напримеранспортных средств.я является расширени ких возможностей путем увеличенияноменклатуры испытуемых передач иуменьшения металлоемкости стенда. Свя занные через первое 7 и второе 8 ком- .мутационные устройства статорные обмотки синхронных дополнительного двигателя 9 и тормозного генератора 6выполнены с изменяемым числом пар полюсов, максимальные и минимальныечисла которых с учетом передаточногоотношения импульсной передачи 4 выбраны по установленной зависимости.При запуске стенда асинхронный двигатель 1 вращает валы импульсной передачи 4 и синхронных генератора 6 и двигателя 9. В зависимости от знака и эвеличины задающего сигнала и сигнала рассогласования будет определяться каффвеличина и,знак момента скручиваниявалов испытуемой передачи 4, создаваемого синхронными генератором 6 идвигателем 9. 5 ил,Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано дляиспытания реверсинных механическихпередач, например трансмиссий транспортных средств,Целью изобретения является расширение технологических возможностейпутем увеличения номенклатуры испытуемых передач и уменьшения металлоемкости стенда.На фиг.1 изображена общая схемастенда; на фиг.2 и 3 - статическиехарактеристики дополнительного усилятеля мощности, усилителя мощности ипороговых устройств на фиг,4 и 5соответственно механические характеристики синхронных тормозного генератора и дополнительного двигателя,работающих в режиме асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.Стенд содержит асинхронный двигатель 1, подключенный к сети переменного тока через преобразователь 2 25частоты, вход которого подключен кблоку 3 задания скорости. Один налиспытываемой передачи 4 соединяют кинематически через датчик 5 момента ссинхронньм тормозным генератором 6,статорные обмотки которого связанычерез первое 7 и второе 8 коммутационные устройства со статорными обмотками синхронного дополнительного двигателя 9, Выход датчика 5 момента под- .ключен к входу суммирующего устройства 10, второй вход которого связан сблоком 11 задания момента. Выход суммирующего устройства 10 подключен квходам усилителя 12 мощности дополнительного усилителя 13 мощности, а так.же к входам первого 14 и второго 15пороговых устройств, Выход усилите,пя 12 мощности подключен к обмотке 16возбуждения синхронного дополнитель 45ного двигателя 9, а выход дополнительного усилителя 13 подключен к обмотке 17 возбуждения тормозного генератора 6,Статорные обмотки синхронного тормозного генератора 6 и дополнительно го двигателя 9 выполнены с изменяемымчислом пар полюсов, максимальные иминимальные числа пар полюсов которыхс учетом передаточного числа испытуемой передачи выбраны по следующим эанисимостям:Р 1 максР 1 миикР ин Р 1 макс где Р Р,- соответственно максимальное и минимальное число пар полюсов статорной обмотки синхронного дополнительного двигателя 9;Р 2 мкнРг макс соответственно минимальное и максимальное число парполюсов статорнойобмотки синхронноготормозного генератора 6;К - передаточное отношение испытуемой передачи 4,Стенд работает следующим образом.Асинхронный двигатель 1 вращаетжестко связанные валы испытываемойпередачи 4, синхронный тормозной ге"нератор 6 со скоростью и 2 и синхронный дополнительный двигатель 9 соскоростью п, При появлении положительного сигнала (задающего) в обмотке 16 возбуждения дополнительногодвигателя 9 (фиг.З) протекает ток,а второе коммутационное устройство 8под действием сигнала с второго лорогового устройства 15 (фиг . 3) переключает статорные обмотки дополнительногодвигателя 9 на максимальное числопар полюсов Р . При этом в статорных обмотках дополнительного двигателя 9 наводится ЭДС Е, с частотойГ, равнойГ= ---- , (1)60где Р,- максимальное число пар полюсон статорной обмоткидополнительного двигате-,ля 9,При этом в статоре синхронного тор"мозного генератора 6 возникает вращающее магнитное поле с частотой вращения ио, совпадающее по направлениюс направлением вращения выходноговала испытуемой передачи 4:60(2 )2 мингде Р- минимальное число пар полюсов синхронного тормозного генератора 6, которое обеспечивается первым комму-.14307 7 при отсутстна первом по- С учетом вы- (2) принимает5(11 ) 1 Я = 1 - "- -- (8) К Р, тационным устройством вии выходного сигнала роговом устройстве 14 ражения (1) выражение следующий вид:021 Обозначив через К = п /п передаточное отношение испытуемой передачи 4, где п 4, п - частоты вращения, соответственно входного и выходного вала испытуемой передачи 4, выражение (3) примет вид: При КР 71, и ) 20Так как в соответствии с фиг.2 при + Е в обмотке 17 возбуждения синхронного тормозного генератора 6 нет тока, то она работает в режиме асинхронной машины с короткозамкнутым ротором 25 (обмотка 17 возбуждения замкнута не,большим по величине внутренним .сопротивлением дополнительного усилителя 13 мощности). При этом, как видно на фиг.4, к выходному валу испытуемой передачи 4 в направлении его вращения прикладывается вращающий момент, равный 2 МмдксМ (5 ) 88 кр + 8 кр 8 ЭДС в статорных обмотках синхронного дополнительного двигателя 9,ток возбуждения синхронного дополнительного двигателя 9, скольжение синхронного дополнительного двигателя 9 в асинхронном режиме. по- п8---- (7)п 0С учетом (4) выражение (7) запишем в виде 844Из выражений (5) и (8) видно, что при К. Р,1 МО, т.е. тормозной генератор б стремйтся увеличить частоту вращения выходного вала испытуемой передачи 4. Так как скорость синхронного дополнительного двигателя 9 остается постоянной, то вращающий момент тормозного генератора 6 уравновешивается генераторным моментом синхронного дополнительного двигателя 9, который при п,= сопз пропорционален квадрату тока возбуждения .14 и синусу угла В:М = 1 взпО (9 )Под действием моментов синхронныхмашин 6 и 9 испытуемая передача 4между ними скручивается, При изменении знака задающего сигнала появляется ток в обмотке 17 возбуждения тормозного генератора 6,При этом под действием выходногосигнала первого порогового устройства 14 первое коммутационное устройство 7 переключает статорные обмоткитормозного генератора 6 на максимальное числь пар полюсов Р с , а второе коммутационное устройство 8 переключает статорные обмотки дополнительного двигателя 9 на минимальноечисло пар полюсов Р,ллн,В обмотке 16 возбуждения дополнительного двигателя 9 ток исчезает.Приэтом в статорных обмотках тормозногоген ратора 6 наводится ЭДС Е с частотой оГ = ---(10)пРафике60 где п - скорость тормозного генератора бР - максимальное число пар2 мдксполюсов статорной обмоткитормозного генератора 6, а в статоре дополнительного двигателя 9 возникает вращающееся магнитное поле с частотой вращения где Р ,и- минимальное число пар полю 1 мИНсов статорпой обмотки дополнительного двигателя 9.С учетом выражения (10) выражение (11) можно представить в виде(16) 1 макс ии =- 1 - (12)2 где пК - соответственно скоростьвращения входного вала и 5 передаточное отношение испытуемой передачи 4,Так как синхронный дополнительный двигатель 9 перешел в асинхронный режим, то при Р К ( 1 получаем и ,и и она будет развивать вращающий момент (фиг.5) определяемый выражением (5). Направление этого момента совпадает с направлением вращения и входного вала испытуемой передачи 4. Так как скорость вращения и тормозного генератора 6 оста 20 ется постоянной, то испытуемая передача 4 между тормозным генератором 6 и двигателем 9 скручивается. При этом знак момента скручивания изменяется25 на противоположный.Таким образам, величина и знак момента скручивания определяется величиной и знаком задающего сигнала, если будут соблюдаться соотношения; При появлении скачком задающего сигнала +011 ( Б ) при 1 Пм 1м 1 (фиг.2 и 3) ток в обмотке 16 возбуждения .ллл, (1 к)начинает увеличиваться. При этом появляется момент 40 скручивания +М(-М), Момент скручивания увеличивается до тех пор, пока сигнал с датчика 5 момента не уранавесит с заданной точностью задающий сигнал. 45Так как минимальное значение числа пар полюсов Р , Р и передаточное отношение К не могут быть меньше единицы, то приняв Р 1 = Р = 150 и К = 1, из условия (13) получим Р 1 максТак как число пар полюсов - целаявеличина, то при,. 6С учетом (13) из условия (14 ) по- лучаем откуда Р акс ) К, (17)Таким образом, при выполнении условий (13), (16) и (1) в предлагаемом стенде можно испытывать любую механическую передачу 4, передаточное отношение которой лежит в диапа- зоне что обеспечивает увеличение номенклатуры испытуемых передач без применения вспомогательной передачи, тем самым снижая металлоемкость стенда. формула изобретения Стенд для испытания механических передач, содержащий асинхронный двигатель, связывающий его с сетью переменного тока преобразователь частоты, подключенный к входу последнего блок задания скорости,кинематически соединенные с валами испытуемой передачи синхронные дополнительный двигатель и тормозной генератор, связанный с валом последнего датчик момента, подключенное к последнему входом суммирующее устройство и соединенные с его другим входом и выходом соответственно блок задания момента и усилитель мощности, подключенный к обмотке возбуждения дополнительно,го двигателя, кинематически связанного с асинхронным двигателем, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен связанным с обмоткой возбуждения тормозного генератора дополнительным усилителем мощности, подключенными к последнему и выходу суммирующего устройства пороговыми устройствами и соединенныщи соответственно с выходом каждого из них коммутационными устройствами, размещенными в цепи, связывающей статарные обмотки синхронных дополнительного двигателя и тормозного генератора, 14307843 430784 Составитель Ю ехред М,Дидык сненко цова дактор Е,Копча орректор Заказ 533 и открытиикая наб., д, 4/5 твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул роиз тная Тираж 847 ВПИИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, Рауш