Устройство для диагностики редуктора

Полезная модель относится к области технической диагностики редукторов, а именно к устройствам для измерения люфта редуктора.
Известен способ определения люфта в зубчатом редукторе, в соответствии с данным способом устройство для диагностики редуктора содержит последовательно соединённые усилитель, нагружающий электродвигатель, испытуемый редуктор, сельсин-приёмник, выполняющий функции датчика положения выходного вала редуктора и определителя рассогласования следящей системы стенда, которую параметрами усилителя приводят в режим автоколебаний, которые фиксируются регистратором и по амплитуде автоколебаний определяется люфт (патент №369381, опубликованный 08.11.1973 г.).
К недостаткам указанного аналога можно отнести:
- ввод устройства для диагностики в режим автоколебаний требует для каждого редуктора настройки усилителя, т.к. на режим автоколебаний влияют такие параметры редуктора как люфт и трение, которые для каждого редуктора разные, что замедляет процесс определения люфта;
- сокращение ресурса работы редуктора за счет того, что для определения люфта в режиме автоколебаний требуется выборка люфта, что неизбежно связано с ударными нагрузками, которые сокращают ресурс и увеличивают люфт;
- в устройстве, описанном в данном патенте, для диагностики не предусмотрено решение для возможности закрепление разных типов редукторов.
Задача полезной модели состоит в разработке устройства для диагностики редукторов, позволяющее без использования режима автоколебаний и дополнительной настройки усилителя с высокой точностью производить измерение люфта различных типов редукторов с учетом момента трения.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении точности измерений люфта различных типов редукторов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для диагностики редуктора содержит нагружающий электродвигатель, подключаемый к усилителю, датчик положения выходного вала редуктора, датчик положения входного вала редуктора, датчик момента, переходные фланцы, вычислительное устройство, при этом датчик положения входного вала редуктора, датчик положения выходного вала редуктора и датчик момента имеют выходы для подключения к вычислительному устройству.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства для диагностики редуктора, где 1 – испытуемый редуктор, 2 – датчик положения на входе редуктора, 3 – вычислительное устройство, 4 – датчик положения на выходе редуктора, 5 – усилитель, 6 – нагружающий электродвигатель, 7 – датчик момента, 8 – переходные фланцы, 9 – станина, переходной вал – 10. На фиг 2 представлен график измерений редуктора без люфта, на фиг.3 график измерений редуктора имеющего люфт.
Принцип действия устройства заключается в том, что повышение точности при измерении люфта редуктора обеспечивается за счет получения информации не только от датчика положения выходного вала, но и по полученной информации от датчика входного вала и датчика момента, данная информация передается на вычислительное устройство, в предпочтительном исполнении представляющее собой персональный компьютер, и выполняющее роль регистратора, задатчика реверсивного движения входного вала редуктора и анализатора показаний датчиков, что позволяет без предварительной настройки проводить измерение на различных типах редукторов. При анализе полученных данных данное устройство, а именно датчик момента, позволяет регистрировать момент трения, возникающий внутри редуктора, что необходимо учитывать при использовании редукторов в высокоточных следящих системах, к которым предъявляются повышенные требования по точности и плавности. Применение переходных фланцев для закрепления редуктора на устройстве позволяет расширить номенклатуру проверяемых редукторов, вне зависимости от их типа.
Предлагаемое решение обеспечивает высокоточное измерение люфта различных типов редукторов.
Полезная модель осуществляется следующим образом. На станине (9) устанавливается нагружающий электродвигатель (6), на вал которого устанавливается датчик момента (7), датчик положения на входе редуктора (2) и через переходной фланец (8) закрепляется входной вал испытуемого редуктора (1). На выходной вал испытуемого редуктора 1, через переходной фланец (8) и переходной вал (10) устанавливается датчик положения на выходе редуктора (4).
Датчик положения на входе редуктора (2), датчик положения на выходе редуктора (4), усилитель (5) и датчик момента (7) подключаются к вычислительному устройству (3) представляющему собой персональный либо портативный компьютер. Выход усилителя (5) подключается к нагружающему электродвигателю (6).
По сигналу от вычислительного устройства (3) усилитель (5) подает напряжение на нагружающий электродвигатель (6), что приводит в движение испытуемый редуктор (1). Информация от датчиков (4,7,2) регистрируется на вычислительном устройстве (3), где путем вычислений осуществляется её анализ и выдача информации относительно люфта в испытуемом редукторе (1).
вых
вх
вых
вх
вых
вх.
Пример анализа измерений люфта редуктора полученных при помощи данного устройства. На фиг. 2, 3 изображены графики функций зависимости перемещения выходного вала α/i от перемещения входного вала α, где α , α- угловые перемещения выходного вала и входного вала соответственно, а i - передаточное отношение редуктора i= α/ αНа фиг. 2 отображен вариант измерений редуктора без люфта, а на фиг.3 с люфтом, из чего следует алгоритм определения люфта - разница значений положения входного вала до и после точки реверса при одном и том же положении выходного вала.
При замене типа исследуемого редуктора (1), осуществляется смена переходных фланцев (8) и переходного вала (10), что позволяет использовать данное устройство для различных типов редукторов.
Преимущество полезной модели заключается в простоте конструкции, позволяющей с высокой точность осуществлять измерение люфта различных типов редукторов, с учетом момента трения и без проведения дополнительной настройки, что является несомненным преимуществом при их разнообразии.