СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕДУКТОРОВ И НАСОСОВ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкции испытательных стендов, и может быть использована для испытаний редукторов и насосов методом вибродиагностики.
Известны стенды, работающие по схеме замкнутого контура для испытаний валов и зубчатых колес, включают как минимум два технологических редуктора для замкнутого контура [1].
Данные стенды являются достаточно сложными устройствами.
Известен стенд для испытания планетарных редукторов, содержащий станину, приводной двигатель, технологический редуктор, ведущий вал которого связан с приводным двигателем, а два ведомых вала, расположенных параллельно между собой, предназначены для соединения с ведущими звеньями испытуемых планетарных редукторов, шарнирные параллелограммы, шарниры кривошипов которых закреплены в станине соосно с ведомыми валами технологического редуктора, один из кривошипов соединен с выходным элементом первого ряда испытуемых редукторов, а другой через гидроцилиндр с выходным элементом испытуемого редуктора второго ряда. При этом кривошип выполнен в виде двухплечевого рычага с углом между плечами, равным половине угла поворота выходного звена испытуемого редуктора, соединяемого с одним из плеч, а другое плечо параллельно другому кривошипу [2].
Известен стенд для испытания планетарных редукторов, у которого связь каждого гидроцилиндра с выходным валом одного из испытуемых редукторов каждой пары представляет собой шарнирный параллелограмм, шарниры кривошипов которого предназначены для размещения на станине соосно выходным валам испытуемых редукторов, один из кривошипов шарнирно связан с гидроцилиндром, а другой предназначен для шарнирной связи с выходным валом испытуемого редуктора [3].
Недостатком таких стендов является то, что не обеспечивается стабильности нагрузки из-за невозможности получения постоянного направления нагружаемой силы относительно выходных валов испытуемого редуктора при повороте выходного вала на определенный угол.
Также известен стенд для испытания планетарных редукторов с полыми центральными валами по схеме замкнутого
контура, включающего два соосно устанавливаемых планетарных редуктора и нагружатель, создающий равные, противоположно направленные крутящие моменты на присоединяемых к нему звеньях планетарных редукторов [4].
Этот стенд не имеет в своей схеме технологических редукторов, а для упрощения конструкции снабжен торсионом, устанавливаемый внутри полых центральных валов испытуемых через нагружатель. Недостаток указанного стенда заключается в том, что он "перегружен" соединительными муфтами за счет торсионного вала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является стенд для испытания редукторов и подшипников, воспринимающих осевое усилие [5].
Стенд включает корпус, крышки, вал с торцовыми уплотнениями на концах, электродвигатель, устройство для измерения момента трения, гидронасос с емкостью и контрольно- измерительные приборы. Вал снабжен гидроцилиндром, шток которого соединен с одним из концов вала через муфту, в которой установлен упорный подшипник качения, а другой конец вала через эластичную муфту соединен поочередно то с устройством для измерения момента трения, установленным на поперечных направляющих относительно оси испытательной камеры, то с электродвигателем, установленным на продольных направляющих.
Недостатком такого стенда является его громозкость, а также сложность проведения испытаний.
В основу полезной модели положена техническая задача обеспечить ускоренные испытания на выносливость путем создания любых, ограниченных только прочностью силовых элементов передачи нагрузок при снижении мощности привода и упрощении конструкции стенда.
Указанная техническая задача решается тем, что в стенде для испытания редукторов и насосов, включающем приводной двигатель, технологический редуктор, ведущий вал которого связан с приводным двигателем, а ведомый вал связан через эластичную муфту с испытуемым редуктором или насосом, при этом испытуемый редуктор или насос снабжены дополнительным приводом, связанным через датчики с вычислительным устройством, в качестве вычислительного устройства используют контрольно- измерительный прибор СД - 12.
Отличием заявляемого стенда является то, что к испытуемому редуктору или насосу подключен дополнительный привод, связанный через датчики с вычислительным устройством, а в качестве вычислительного устройства используют контрольно- измерительный прибор СД - 12.
Схема испытаний методом вибродиагностики позволяет исключить торсионный вал и сократить число соединительных муфт, а также уменьшить осевой габарит стенда.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
- на фиг.1 показана кинематическая схема стенда,
- на фиг.2 показана диаграмма показаний работающего с неисправностью подшипника.
Стенд для вибродиагностики состоит из жесткой массивной станины, на которой закреплен испытуемый редуктор 1, который в свою очередь соединен через входной вал 2 и электрический тормоз 3 с электрическим двигателем 4. Зубчатые муфты 6 и 7 редуктора 1 закреплены в подшипниках 5. К каждому из подшипников испытуемого редуктора или насоса попеременно подключают электрический привод, связанный через датчики с вычислительным устройством 6, в качестве которого используют контрольно-измерительный прибор СД - 12.
Испытания на стенде осуществляют следующим образом.
При вращении приводного двигателя 4 входной вал 2, на котором установлен электрический тормоз 3, вращает одну из зубчатых муфт технологического редуктора 1. Загрузка испытуемого редуктора 2 производится путем подачи давления, например, на механическое или гидравлическое устройство, установленное на испытательном стенде.
Зубчатые муфты 6 и 7 редуктора закреплены в подшипниках 5. К каждому из подшипников испытуемого редуктора попеременно подключается электрический привод, связанный через магнитные датчики с вычислительным устройством 6, в качестве вычислительного устройства используют контрольно- измерительный прибор СД - 12. Данный прибор считывает с датчиков информацию, обрабатывает ее и выдает диаграмму режимов работы подшипников.
Испытание подшипников методом вибродиагностики позволяет в течении короткого времени определить существующие неисправности и принять меры к их устранению.
Кроме того предлагаемый стенд позволяет многократно сократить сроки получения информации об имеющихся изменениях в подшипниковых узлах и долговечности испытуемых редукторов или насосов по сравнению с периодом времени их эксплуатационных испытаний.
Пример
Производилась диагностика редуктора КЦ 260- 30, который был подключен к электродвигателю мощностью 1,5 кВт. При использовании контрольно-измерительного прибора СД-12 поочередно производилась вибродиагностика подшипников 1-ой и 2-ой ступени. На одном из подшипников 2-ой ступени редуктора оказалась неисправность (см. диаграмма - фиг.2). При разборке редуктора определили, что пятно контакта зубчатой пары было сдвинуто влево. В связи с чем подшипниковые узлы редуктора были переналажены.
Стенд позволяет проводить ускоренные испытания редукторов или насосов на выносливость и в короткое время с помощью электроизмерительного прибора определить существующие неисправности.
Разработанный стенд для испытания редукторов может быть использован для ускоренных испытаний на выносливость зубчатых колес, валов и подшипников коробок передач.
Предлагаемый стенд обеспечивает испытание редукторов при эксплуатационных нагрузках без увеличения длительности испытаний.
Таким образом предлагаемый стенд для испытания редукторов и насосов полностью выполняет поставленную задачу.
Источники информации, принятые во внимание.
1. А.с. СССР №1422052, МПК G01M 13/02, опубл.
2. А.с. СССР №244672, МПК G01M 13/02, опубл. в бюл. №18, 1969.
3. А.с. СССР №1075102, МПК G01M 13/ 02, опубл. в бюл. №7, 1984.
4. Патент РФ №1387625, МПК G01М 13/02, опубл. 09.07.1995.
5. Патент РФ №2213337, МПК G01M 13/04, опубл. 27.09.2003.