Автоматический стенд для испытания передач по схеме замкнутого контура

Автоматический стенд для испытания передач по схеме замкнутого контура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ СТЕНД ДЛЯ ИСШТАНИЯ ПЕРЕДАЧ ПО СХЕМЕ ЗАМКНУТОГО КОНТУРА, содержащий кинематически соединяемые испытуемыми передачами первую и вторую машины постоянного тока, включенные по встречно-параллельной схеме, источник постоянного тока, подключенный к обмотке возбуждения первой машины, и кинематически связанный с последней приводной электродвигатель, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний , он снабжен датчиками частоты вращения ведущего вала испытуемых передач и нагрузочного момента ведомого вала испытуемых передач, пультом управления, подключенными к нему блоком управления приводным электродвигателем , связанным с датчиком частоты вращения, блоком сравнения, ю связанным с датчиком нагрузочного момента , блоком защиты и подключенным (Л также к последнему и связанным с обС моткой возбуждения второй машины блоком плавного регулирования нагрузки, соединенным с блоками сравнения и управления приводным электродвигателем и источником постоянного тока. 00 |

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1з) (1 i) (S»4 G 01 M 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3745289/25-28 (22) 24.05.84 (46) 23.10.85. Бюл. N- 39 (72) М.З.Варшавский и А.Д.Рубанович (71) Производственное объединение

"Ленавторемонт" и Ленинградское проектно-технологическое бюро Главленавтотранса (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 524092, кл. G 01 М 13/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 981839, кл. С 01 М 13/02, t981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 291122, кл. G Oi M 13/02, 1964. (54)(57) 1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ СТЕНД

ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЕРЕДАЧ ПО СХЕМЕ

ЗАМКНУТОГО КОНТУРА, содержащий кинематически соединяемые испытуемыми передачами первую и вторую машины постоянного тока, включенные по встречно-параллельной схеме, источник постоянного тока, подключенный к обмотке возбуждения первой машины, и кинематически связанный с последней приводной электродвигатель, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний, он снабжен датчиками частоты вращения ведущего вала испытуемых передач и нагрузочного момента ведомого вала испытуемых передач, пультом управления, подключенными к нему блоком управления приводным электродвигателем, связанным с датчиком частоты вращения, блоком сравнения, связанным с датчиком нагрузочного момента, блоком защиты и подключенным также к последнему и связанным с обмоткой возбуждения второй машины блоком плавного регулирования нагрузки, соединенным с блоками сравнения и управления приводным электродвигателем и источником постоянного тока.

1186

2. Стенд по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что блок плавного регулирования нагрузки включает генератор импульсов, четыре логических элемента И, логический элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, подключенные к нему дешифраторы и преобразователь код-аналог и связанный с последним усилитель, выход генератора импульсов подключен к первому и четвертому логическим элементам И, вход последнего связан с входом третьего логического элемента И, к выходу первого логического элемента И подключены третий и второй логические элементы И, выходы последних связаны с логическим элементом ИЛИ, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, суммирующий вход которого связан с выходом четвертого логического элемента И, усилитель подключен к обмотке возбуждения второй машины постоянного тока, дешифраторы — к блоку защиты, входы четвертого логического элемента И связаны с выходами блока сравнения и блока защиты, к выходам последнего также подключены входы первого и второго логических элемен987 тов И, а вход третьего логического элемента И связан с выходом блока сравнения.

3. Стенд по пп. i и 2, о т л ич а ю шийся тем, что блок защиты включает первый и второй логические элементы ИЛИ-НЕ, логический элемент И, триггер и две лампы, вход первого логического элемента ИЛИНЕ связан с первой лампой, выходом одного из дешифраторов блока плавного регулирования нагрузки и входом логического элемента И, другой вход последнего — с пультом управления стендом, а выход — с S-входом триггера, к R-входу которого подключен пульт управления стендом, вход второго логического элемента ИЛИ-НЕ связан с второй лампой и другим дешифратором блока плавного регулирования нагрузки, а прямой и инверсный выходы триггера подключены к входам четвер= того и второго логических элементов И блока плавного регулирования нагрузки, а выходы первого и второго логических элементов ИЛИ-НЕ связаны с входами первого и четвертого логических элементов И блока плавного регулирования нагрузки, Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для испытания под возрастающей нагрузкой различных передач, например коробок передач автомобиля.

Целью изобретенйя является сокращение продолжительности испытаний путем автоматизации процесса выхода стенда на требуемый режим нагружения с заданной скоростью роста нагрузки.

На фиг. 1 изображен автоматический стенд, общая схема; на фиг. 2 — . структурная схема блока сравнения, на фиг. 3 — структурная схема блока плавного регулирования нагрузки, на фиг. 4 — структурная схема блока защиты, на фиг. 5 — структурная схема блока управления приводным электродвигателем.

Автоматический стенд для.испытания передач содержит кинематически соединяемые испытуемыми передачами 1 и 2 первую 3 и вторую 4 машины постоянного тока (фиг. 1), включенные по встречно-параллельной схеме, источник 5 постоянного тока, подключенный к обмотке 6 возбуждения первой машины 3, с которой кинематичес1О ки связан приводной электродвигатель 7 и датчик 8 частоты вращения ведущего вала испытуемых передач 1 и 2. На ведомом валу, соединяющем испытуемую передачу 2 и вторую маши15 ну 4, установлен датчик 9 нагрузочного момента, выход которого подключен, например, ко входу 10 блока 11 сравнения.

Блок 11 сравнения может быть выпол2g нен в виде двух операционных усили1186987 телей 12 и 13 (фиг. 2) . Неинвертирующий вход усилителя 12 и инвертирующий вход усилителя 13 соединены через соответствующие делители 14 напряжения со входом 10 блока 11. Инвертирующий вход усилителя 12 (фиг. 2) и неинвертирующий вход усилителя 13 через соответствующие делители 14 напряжения соединены с выходами 15 и 16 пульта 17 управления стендом (фиг. 1). Выходы усилителей 12 и !3 подключены к входам 18 и 19 блока 20 плавного регулирования нагрузки.

Блок 20 плавного регулирования нагрузки (фиг. 3) содержит генератор 21 импульсов, четвертый, например четырехвходовой, логический элемент И 22, третий, например, трехвходовой, логический элемент ИЛИ 23, первый 24 и второй 25, например двухвходовые, логические элементы И, логический элемент ИЛИ 26, последовательно соединенные реверсивный счетчик 27, преобразователь 28 код-аналог, усилитель 29, а также подключенные параллельно выходным клеммам счетчика 27 дешифраторы 30 и 31, причем выход генератора 21 импульсов подключен к первому входу четвертого 22 и первого 24 логических элементов И, второй вход элемента 22 подключен ко второму входу третьего логического элемента И 23 и к выходу 32 блока 33 защиты (фиг. 1 и 3). Третий вход 35 элемента 22 подключены к выходу . 34 блока 33 защиты. Четвертый вход элемента 22 подключен к выходу 19 блока 11 сравнения, Ко второму входу элемента 24 подключен выход 35 бло- 40 ка 33 защиты. Выход элемента 24 подключен к первому входу элемента 23 и к первому входу второго логического элемента И 25. Ко второму входу элемента 25 подключен выход 36 бло- 45 ка 33 защиты. К третьему входу элемента 23 подключен выход 18 блока 11 сравнения. Выход элемента 25 подключен к первому входу логического элемента ИЛИ 26, ко второму входу кото- 50 рого подключен выход элемента 23. Выход элемента 22 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 27, а выход элемента 26 — к вычитающему входу счетчика 27. Выход уси-55 лителя 29 подключен к обмотке 37 .возбуждения второй машины 4 постоянного тока. Выходы дешифраторов 30 и

31 подключены соответственно к входам 38 и 39 блока 33 защиты.

Блок 33 защиты (фиг. 1 и 4) может быть выполнен в виде двух логических элементов ИЛИ-НŠ— первого 40 и второго 41, логического элемента И 42, RS-триггера 43 и двух ламп — первой 44.1 и второй 44.2. Вход первого логического элемента ИЛИ-НЕ 40 соединен с выходом 38 блока 20 плавного регулирования нагрузки, с лампой 44.1 и с первым входом логического элемента И 42, ко второму входу которого подключен выход 45 пульта 17 управления стендом. Выход элемента 42 подключен к S-входу триггера 43, к К-входу которого подключен выход 46 пульта 17 управления стендом. Неинвертирующий выход триггера 43 подключен ко входу 32 блока 20 плавного регулирования нагрузки, а инвертирующий — ко входу 36 последнего. Вход элемента 40 подключен ко входу 35 блока 20 плавного регулирования нагрузки. Вход элемента 41 подключен к выходу 39 блока 20 и ко второй лампе 44.2, а выход элемента 41 — ко входу 34 блока 20.

Один из выходов пульта 17 управления стендом подключен ко входу 47 блока 48 управления приводным электродвигателем, к которому подключен приводной электродвигатель 7 и датчик 8 частоты вращения.

Блок 48 (фиг. 5) управления приводным электродвигателем может быть выполнен в виде вычитающего элемента 49 и подключенного к его выходу преобразователя 50 напряжения. Выход последнего связан с электродвигателем 7. К первому входу вычитающего элемента 49 подключен выход датчика 8 частоты вращения, а ко второму — выход 47 пульта 17 управления стендом. К преобразователю 50 подключены также выходы 32 и 36 блока 33 защиты, которые, в свою очередь, подключены и к источнику 5 постоянного тока.

Стенд работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на электрооборудование стенда за счет установочных емкостей в реверсивном счетчике 27 блока 20 плавного регулирования нагрузки "записывается" число в двоичном коде, лежащее между числом, определяемым

1186987 деши@ратором 30 и дешифратором 31 того же блока. Одновременно за счет установочных емкостей в триггере 43 блока 33 защиты записывается логический нуль. Поэтому на выходе 32 триггера 43 формируется напряжение, соответствующее логическому нулю, а на выходе 36 - логи-! ческой единице. Поскольку код реверсивного счетчика 27 при этбм не соответствует коду дешифратора 30, то на выходе последнего напряжение соответствует логическому нулю, и, следовательно, сигнал, инверсный данном5, получаемый с помощью первого логического элемента ИЛИ-НЕ 40 блока 33 защиты и подводимый к входу 35 блока 20 плавного регулирования, соответствует логической единице.

Генератор 24 импульсов блока 20 создает импульсы напряжения на входах четвертого 22 и первого 24 логических элементов И блока 20, но за счет запрещающего сигнала на входе 32 от блока 33 защиты на выходе элемента 22 блока 20 указанные импульсы не образуются. В то же время за счет разрешающих сигналов на входах 35 и 36 первого 24 и второго 25 логических элементов И блока 20 указанная последовательность импульсов образуется на выходе элементов 24 и 25 и логического элемента ИЛИ 26.и, таким образом, — на вычитающем входе реверсивного счетчика 27. При этом число, "записанное" в счетчике, начинает плавно уменьшаться до величины числа, определяемого кодом дешифратора 30. Как только код реверсивного счетчика 27 совпадает с кодом дешифратора 30, на выходе последнего образуется напряжение, соответствующее логической единице, что приводит к загоранию первой лампы 44.1 и появлению на выходах 35 блока 33 защиты напряжения, соответствующего логическому нулю за счет первого логического элемента ИЛИ-НЕ 40.

Таким образом, на входе 35 блока 20 плавного регулирования нагрузки образуется запрещающий сигнал, прекращающий подачу импульсов на вычитающий вход счетчика 27 через элементы 24-26. Первая лампа 44.1 сигнализирует о готовности стенда к работе. В то же время сигнал на входе 38 блока 33 защиты создает

20 и 2. При этом дешифратор 30 блока 20

55 возможность прохождения пускового сигнала со входа 45 блока 33 защиты через логический элемент И 42 в триггер 43. При подаче указанного пускового сигнала с пульта 17 управления стендом на вход 45 в триггере 43 "записывается" логическая единица, и на его выходе 32 напряжение соответствует логической единице, а на выходе 36 — логическому нулю. Эти выходные сигналы поступают на входы блока 48 управления приводным электродвигателем и источника 5 постоянного тока и включают их в работу.

Приводной электродвигатель 7 начинает вращать машины 3 и 4 постоянного тока и испытуемые передачи 1 плавного регулирования настраивается таким образом, что при его срабатывании соотношение напряжений на обмотках 8, 6 и 37 возбуждения машин 3 и 4 таковы, что ток в якорных цепях отсутствует. При идентичности машин 3 и 4 постоянного тока и при общем передаточном числе передач 1 и 2, равном единице, это достигается равенством напряжений на обмотках 6 и 37 возбуждения. Необходимо отметить, что при подаче напряжения питания на электрообрудование стенда пульт 17 управления подает напряжение установки по частоте вращения на вход 47 блока 48 управления приводным электродвигателем и по нагрузке — на входы 15 и 16 блока j 1 сравнения, причем напряжение на входе 15 блока 11 сравнения за— дает максимальную величину нагрузки

1 а на входе 16 — минимальную. Разница между этими сигналами определяет зону допустимых значений нагрузки в данном режиме испытания.

Так как при пуске нагрузочный момент практически отсутствует из-за отсутствия тока в якорных цепях машин 3 и 4 постоянного тока, то на выходе датчика 9 нагрузочного момента сигнал будет отсутствовать. Поскольку выход 10 датчика 9 подключен к инвертирующему входу усилителя 13 блока 11 сравнения, а на неинвертирующий вход последнего подан сигнал с выхода 16 пульта 17 управления стендом, то на выходе 19 блока 11 сравнения образуется положи1186987

1О

35 тельный сигнал, который в сочетании с разрешающими сигналами на вхо-. дах 32 и 34 блока 20 плавного регулирования обеспечивает прохождение импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 27. Увеличивающийся код счетчика 27 поступает на вход преобразователя 28 код-аналог, преобразующего двоичный код в ана- . логовый сигнал. Полученный сигнал, пройдя через усилитель 29, поступает на обмотку 37 возбуждения второй машины 4.

Скорость плавности роста напряжения возбуждения второй машины 4 определяется, таким образом, частотой генератора 21 импульсов. При росте напряжения возбуждения обмотки 37 (фиг. 1) растет и нагрузочный момент, создаваемый второй маши- 20 ной 4. Это приводит к увеличению сигнала на выходе датчика 9 нагрузочного момента, поэтому растет сигнал на инвертирующем входе усилителя 13 блока сравнения. Как только этот сигнал сравняется с сигналом на неинвертирующем входе, задаваемым напряжением установки пульта 17 управления стендом, пропадет напряже,ние на выходе 19 блока 11 сравнения и четвертый логический элемент И 22 блока 20 прекращает пропуск импульсов в счетчик 27, что приводит к фиксации нагрузочного момента. Если по каким-то причинам, например при разрыве кинематической связи внутри передачи, коду 113arIHcaHHbiH11 в счетчике 27, увеличивается до максимального значения, а нагрузка отсутствует, то происходит срабатыва- 40 ние дешифратора 31, настроенного на предельный код счетчика 27. При этом

I загорается вторая сигнальная лампа 44.2 блока 33 защиты, и сигнал с выхода второго логического элемента ИЛИ-НЕ 41 отключает подачу импульсов через четвертый логический элемент И 22 блока 20 в счетчик 27.

Если по каким-то причинам величина нагрузки превысила некоторую зону, задаваемую для каждого конкретного режима испытания пультом 17 управления стендом, то происходит появление сигнала на выходе блока 11 сравнения, что приводит к прохождению импульсов от генератора 21 блока 20 плавного регулирования через элементы 24, 23 и 26 на вычитающий вход счетчика 27 и к уменьшению напряжения на выходе преобразователя 28 код-аналог усилителя 29 и соответственно к уменьшению нагрузки до уровня, определяемого напряжением на выходе 15 пульта 17 управления стендом.

Стабилизация частоты вращения стенда осуществляется блоком 48 управления приводным электродвигателем.

Сигнал рассогласования по частоте вращения создается с помощью вычитающего элемента 49, формирующего на своем выходе сигнал разницы между напряжением установки на входе 47 от пульта 17 управления стендом и напряжением на выходе датчика 8 частоты вращения. Полученный сигнал управляет преобразователем 50 напряжения, питающим приводной электродвигатель 7. Остановка стенда осуществляется путем подачи сигнала с выхода 46 пульта 17 управления стендом. При этом в триггер 43 блока 33 защиты записывается логический нуль, отключаются блок 48 управления приводным электродвигателем и источник 5 постоянного тока, на вычитающий вход счетчика 27 блока 20 плавного регулирования поступают через логические элементы 24-26 импульсы, приводящие к уменьшению числа, закодированного в нем, до величины, заданной дешифратором 30.

1186987

К 6аачину 9 пагрузечиего иомелли ь

Ъ ф

Ф ь

Фиг.2 л блоку И ерабнения

Ю блоу

1186987

/1 блоку 20 пмдного регулиробания нагРцз и

К пульту 17 упрпйетя спюндаи

Фиг.9

/(1аачину 8 часп овы пращ тетю 7

Фиг.5

Редактор Н.Егорова

Заказ 6537/45 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 оыхо упраРлеиия

Составитель Ю.Красненко

Техред О. Ващишина Корректор С.Шекмар