LT5217B - A diagnostics method of drive belt - Google Patents

A diagnostics method of drive belt Download PDF

Info

Publication number
LT5217B
LT5217B LT2003050A LT2003050A LT5217B LT 5217 B LT5217 B LT 5217B LT 2003050 A LT2003050 A LT 2003050A LT 2003050 A LT2003050 A LT 2003050A LT 5217 B LT5217 B LT 5217B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
belt
belt drive
values
tension force
condition
Prior art date
Application number
LT2003050A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2003050A (en
Inventor
Robertas Mikalauskas
Vitalijus VOLKOVAS
Original Assignee
Kauno technologijos universitetas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kauno technologijos universitetas filed Critical Kauno technologijos universitetas
Priority to LT2003050A priority Critical patent/LT5217B/en
Publication of LT2003050A publication Critical patent/LT2003050A/en
Publication of LT5217B publication Critical patent/LT5217B/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

The invention relates to belt drive flexible elements (belts) diagnostic field. The objective of this invention is to increase the reliability, efficiency and convenience of belt drive diagnostic. The recent or repaired belt drive is subjected to identifying fundamental and multiple excitation frequencies and dependence nomograms of belt drive excitation frequencies and belt longitudinal velocity were build. After measuring the vibrations of belt drive bearing housing and after performing analysis of signal spectrum, the recorded values of informative spectral components is not less than 0.3*fd(1), here fd(1) - is the natural frequency of the belt transverse vibrations, calculated according to the belt drive parameters and this data is assumed to be base data. During exploitation while periodically measuring the vibrations of the bearing housing, the values of the informative spectral components are being compared with base data and according to it the belt tension force and its state is determined.

Description

Išradimas priklauso būdų sričiai, kurio metu yra atliekama eksploatuojamų diržinių perdavų, esant laisvam perdavos darbo režimui ir pastoviam tarpašiniam atstumui, plokščių, apvalių, krumplinių bei perdavos komplektą sudarančių diržų būklės kontrolė.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a field of methods for controlling the condition of in-service belt transmissions, free transmission operating mode and constant inter-axial distance, of flat, round, ratchet belts and transmission belt assemblies.

Žinomas perdavų diržų kontrolės būdas, kuriuo pagrįstas įrenginys, skirtas [žr. Rusijos Federacijos patentą Nr. RU2115906; G01M13/02, 17/00; 1998] naujai pagamintų diržų kokybės būklei įvertinti bei galintis tiksliai išmatuoti diržo parametrus apsprendžiančius jo patvarumą, ilgaamžiškumą, energijos sklaidą, skerspjūvio matmenų stabilumą visame diržo ilgyje. Būdas pagrįstas parametrų surinkimu įvertinant priverstinių virpesių modą, apatinio skriemulio virpesių amplitudę ir dažnį. Naudojant šį būdą, perdavą žadina rezonansiniu dažniu ir matuoja apatinio skriemulio virpesių amplitudę bei dažnį, po to pagal šiuos parametrus sprendžia apie diržo būklę.A known method of controlling the transfer belts on which the device for Russian Federation patent no. RU2115906; G01M13 / 02, 17/00; 1998] to assess the quality of newly manufactured belts and can accurately measure belt parameters that determine its durability, durability, energy dissipation, and cross-sectional dimensional stability. The method is based on parameter collection for estimation of the mode of forced oscillation, amplitude and frequency of lower pulley vibrations. In this method, the transmission is excited at a resonant frequency and measures the amplitude and frequency of the lower pulley vibrations, then determines the condition of the belt based on these parameters.

Šis būdas ir juo pagrįstas įtaisas pasižymi nepakankamu efektyvumu, nes norint patikrinti diržo būklę šio įrenginio pagalba reiktų specialiai stabdyti perdavą, ją išmontuoti ir tik po testuoti patį diržą bandyminiame stende.This method and the device based on it are ineffective, because in order to check the condition of the belt this device would require special stopping of the transmission, dismantling it and only after testing the belt itself on the test bench.

Žinomas perdavų diržų kontrolės būdas, kuriuo pagrįstas įrenginys, skirti [žr. JAV patentą Nr. US5959220; G01L1/26; 1999] automatiškai išmatuoti diržinės perdavos diržo pradinį įtempimą tokių mechanizmų kaip skalbimo mašinos ar panašių įrenginių surinkimo proceso eigoje. Būdas susideda iš diržo šakos deformavimo, šios deformacijos matavimo bei diržo įtempimo jėgos nustatymo. Naudojant šį būdą, deformavimo įrenginį perkelia į padėtį, kurioje deformuojamas diržas, po to matuoja slėgį veikiantį įrenginį bei atstumą, kuriuo įrenginys pasislinko deformuojant diržą; naudojant išmatuotą slėgį bei poslinkį, nustato ar diržo įtempimo jėga yra tinkamame reikšmių intervale.A known method of controlling the transfer belts on which the device is based is designed to [ U.S. Pat. 5,992,920; G01L1 / 26; 1999] to automatically measure the initial tension of the belt transfer belt during the assembly process of machinery such as washing machines or similar equipment. The method consists of deflecting the belt branch, measuring this deflection and determining the belt tension force. This method moves the deformation device to the position where the strap is deformed, then measures the pressure acting device and the distance the device has been displaced as the belt is deformed; using the measured pressure and displacement, determine whether the belt tension force is within the appropriate range.

Šis būdas ir juo pagrįstas įrenginys nėra tinkami eksploatacijos metu kontroliuoti diržo įtempimo jėgą, nes Šio parametro kontrolei atlikti perdavą reikia stabdyti, sudaryti sąlygas apkrauti diržo šakas statine apkrova. Todėl šio metodo trūkumas - nepakankamas efektyvumas.This method and the device based on it are not suitable for controlling the belt tension force during operation, since the control of this parameter requires the transmission to be braked, allowing the belt branches to be loaded with static load. Therefore, this method has the disadvantage of inefficiency.

Išradimo tikslas - diržinių perdavų diagnostikos būdo sukūrimas, kuris padidintų perdavų diagnostikos patikimumą, efektyvumą ir patogumą bei kuriuo būtų galima, nestabdant mechanizmo ir jo neišmontuojant, nustatyti diržo būklę eksploatacijos metu.The object of the present invention is to provide a method of diagnosing belt gears, which would increase the reliability, efficiency and convenience of gears diagnostics, and which would be able to determine the condition of the belt during operation without stopping or disassembling the mechanism.

Šis tikslas yra pasiekiamas tuo, kad naudojant šį būdą. susidedantį iš diržo šakos įtempimo jėgos nustatymo ir diržo būklės įvertinimo, identifikuoja naujos ar po remonto surinktos diržinės perdavos pagrindinius bei kartotinius žadinimo dažnius. Identifikavęs diržinės perdavos žadinimo dažnius, sudaro diržinės perdavos žadinimo dažnių ir diržo šakos skersinių virpesių dažnio apsprendžiamo įtempimo jėgos, ir diržo linijinio greičio v, sąryšio nomogramas. Po to matuoja diržinės perdavos guoliavietės vibracijas ir atlieka signalo spektrinę analizę bei fiksuoja gauto spektro informatyviųjų dedamųjų reikšmes nemažesnes už kur - pagal perdavos parametrus apskaičiuotas diržo skersinių virpesių pirmasis savasis dažnis, ir šie duomenys yra laikomi baziniais. Vėliau, eksploatacijos metu, periodiškai matuoja guoliavietės vibracijas, gauto spektro informatyviųjų dedamųjų reikšmes lygina su baziniais duomenimis ir nustato diržo įtempimo jėgos dydį bei jo būklę.This goal is achieved by using this technique. consisting of the determination of the tension force of the belt branch and the evaluation of the condition of the belt, identifies the basic and repetitive excitation frequencies of the new or post-repair belt transmission. Having identified the belt transfer excitation frequencies, they form nomograms of the relationship between the belt transfer excitation frequencies and the belt branch transverse oscillation frequency, and the linear velocity v of the belt. It then measures the vibration of the belt transmission bearing seat and performs a spectral analysis of the signal and records the values of the informative components of the resulting spectrum at no lower than the first eigenvalue of the belt transverse oscillations calculated from the transmission parameters. Later, during operation, it periodically measures the bearing vibration, compares the values of the informative components of the obtained spectrum with the base data and determines the magnitude and condition of the belt tension force.

Būdo taikymo pavyzdysExample of a method application

1. Identifikavimui matuoja naujos ar po remonto surinktos diržinės perdavos atstumą tarp varančiojo ir varomojo veleno ašių a ir atitinkamai jų skriemulių skersmenis bei konkrečiam perdavos atvejui gauna: a=380 mm; <//=90 mm; dį=\95 mm.1. For the purpose of identification, measure the distance between the drive axle a and the drive shaft of a new or post-repair transmission and their respective pulleys and obtain, for the particular transmission: a = 380 mm; <= 90 mm; d = 95 mm.

2. Apskaičiuoja diržo šakos, nekontaktuojančios su skriemuliais, ilgį ir gauna /=370 mm.2. Calculates the length of the belt branch not in contact with the pulleys and obtains / = 370 mm.

3. Randa skaičiuojamąjį diržo ilgį />1150 mm.3. Finds the estimated belt length /> 1150 mm.

4. Matuoja diržo šakų pradinio įveržimo jėgą naudojant žinomo dydžio apkrovas ties diržo šakos viduriu bei matuojant skersinį diržo šakos įlinkį, ir gauna Fo=285 N.4. Measure the initial tension of the strap straps using loadings of known magnitude at the center of the strap and measure the transverse deflection of the strap and obtain Fo = 285 N.

5. Matuoja diržinės perdavos, dirbančios laisvu režimu, varančiojo ir varomojo veleno apsisukimus, diržo linijinį greitį bei apskaičiuoja kartotinus diržo apibėgimo dažnius ir gauna: «/=1500 min·’; «,=720 min'1; v=7.4 m/s; fapk=k*6.5 Hz, kur k=\, 2,3,...n.5. Measures the idling speed of the transmission, the driving and driving shafts, the linear speed of the belt and calculates the repetitive speed of the belt, giving: «/ = 1500 min · '; «, = 720 min '1; v = 7.4 m / s; f apk = k * 6.5 Hz, where k = \, 2,3, ... n.

6. Apskaičiuoja diržo linijinį tankį, pasvėręs diržą ir gautą masės reikšmę padalijęs iš diržo skaičiuojamojo ilgio, ir gauna p= 0.1 kg/m.6. Calculate the linear density of the strap by weighing the strap and dividing the mass by the calculated length of the strap and obtains p = 0.1 kg / m.

7. Naudojant judančios išilgine kryptimi stygos skersinių virpesių lygtį (1) apskaičiuoja diržo šakų skersinių virpesių dažnį ir gauna^ =72 Hz.7. Using the transverse vibration equation (1) of the longitudinally moving string, calculate the frequency of the transverse vibrations of the belt branches and obtain ^ = 72 Hz.

c'y et2 c'y et 2

-2v o:y ctcx-2v o : y ctcx

+/3^=Q dt (1) kur: β skersinių virpesių slopinimo koeficientas; + / 3 ^ = Q dt (1) where: β transverse vibration damping factor;

c2=F()/p - diržo šakos bangos sklidimo išilgine kryptimi greitis; x - koordinatė; Fo - diržo pradinio įtempimo jėga; p - diržo masė ilgio vienete.c 2 = F () / p - velocity of belt wave propagation in the longitudinal direction; x - coordinate; Fo - initial tensioning force of the strap; p is the mass of the strap per unit length.

8. Naudojant diržinės perdavos duomenis, identifikuotus žadinimo dažnius, sudaro diržo šakos skersinių virpesių dažnio, apsprendžiamo įtempimo jėgos, ir diržo linijinio greičio sąryšio nomogramas. Nomogramų ordinačių ašyje atidedamos diržo linijinio greičio, o abscisių ašyje dažnio reikšmės. Nomogramose yra brėžiamos kartotinų diržinės perdavos žadinimo dažnių ir diržo šakos skersinių virpesių dažnio kreivių šeimos. Iš nomogramos ordinačių ašies taško, atitinkančio diržo linijinį greitį brėžiamas statmuo. Šio statmens susikirtimo su kartotinų žadinimo dažnių kreivėmis taškų abscisės yra informatyviosios diagnostiniu požiūriu vibracijų spektro dedamosios. Žemiau pateikiamos pavyzdyje nagrinėjamos diržinės perdavos žadinimo dažnių ir jos diržo skersinių virpesių dažnių sąryšio nomogramos.8. Using belt transmission data, identified by the excitation frequencies, form nomograms of the relationship between the frequency of the belt branch transverse oscillation as a function of the tension force and the linear velocity of the belt. The linear velocity of the belt is plotted along the axis of the nomogram and the frequency of the abscissa is plotted along the axis. The nomograms plot families of repetitive belt transfer excitation frequencies and belt branch transverse frequency curves. A perpendicular line is drawn from the axis of the nomogram that corresponds to the linear speed of the belt. The abscissae of the points of intersection of this perpendicular with the repetitive excitation frequency curves are informative diagnostic components of the vibration spectrum. Below are nomograms of the relationship between the belt transfer excitation frequencies and the belt transverse oscillation frequencies considered in the example.

Fig.l - Kartotinių diržo apibėgimui dažnių ir diržo skersinių virpesių dažnio, apsprendžiamo įtempimo jėgos, priklausomybė nuo diržo linijinio greičio.Fig. L - Dependence of the repetitive frequencies of the belt and the frequency of the belt transverse oscillations determined by the tension force on the linear speed of the belt.

Fig.2 - Kartotinių varomojo skriemulio sūkių dažnių ir diržo skersinių virpesių dažnio, apsprendžiamo įtempimo jėgos, priklausomybė nuo diržo linijinio greičio.Fig.2 - Dependence of repetitive drive pulley revolutions and belt transverse oscillation frequency, determined by the tension force, on the linear speed of the belt.

Fig.3 - Kartotinių varančiojo skriemulio sūkių dažnių ir diržo skersinių virpesių dažnio, apsprendžiamo įtempimo jėgos, priklausomybė nuo diržo linijinio greičio.Fig.3 - Dependence of the repetitive driving pulley speed and belt cross-oscillation frequency on the linear speed of the belt.

Figaruose 1 - 3 pavaizduotų vertikalios juodos linijos susikirtimo su kartotiniais žadinimo dažniais taškai paryškinti apskritimais, kvadratėliais ir kryželiais.In Figures 1 to 3, the points of intersection of the vertical black line with the repeated excitation frequencies are highlighted by circles, squares, and crosses.

9. Po to išmatuoja diržinės perdavos guoliavietės vibracijas ir atlieka signalo spektrinę analizę bei fiksuoja gauto spektro informatyviųjų dedamųjų reikšmes nemažesnes už 0.3*//’, kur /rf(1) - pagal perdavos parametrus apskaičiuotas diržo skersinių virpesių pirmasis savasis dažnis, ir šie duomenys yra laikomi baziniais. Fig. 4 pavaizduotas diržinės perdavos varomojo skriemulio guoliavietės vibracijų spektras, kuriame išskiriamos ir fiksuojamos kartotinų diržinės perdavos žadinimo dažnių dedamosios.9. It shall then measure the vibration of the webbing transmission bearing and perform a spectral analysis of the signal and record the values of the informative components of the spectrum obtained, not less than 0.3 * // ', where / rf (1) are considered basic. FIG. Figure 4 shows a vibration spectrum of a belt drive drive pulley bearing, which identifies and captures the components of the repeated belt drive excitation frequencies.

Fie. 4 - diržinės perdavos kartotiniai varančiojo ir varomojo skriemulio žadinimo dažniai bei diržo skersinių virpesių dažnio dedamoji: x - varančiojo skriemulio; - varomojo skriemulio; - diržo skersinių virpesių dažnis.Fie. 4 - Repetition frequency of belt drive for drive and drive pulley excitation frequencies and component of belt transverse frequency: x - drive pulley; - drive pulley; - frequency of belt transverse vibrations.

10. Vėliau, eksploatacijos metu, periodiškai matuoja guoliavietės vibracijas, gauto spektro informatyviųjų dedamųjų reikšmes lygina su baziniais duomenimis ir padidėjus vienos iš sistemos žadinimo dažnių dedamosios reikšmei 15% ir daugiau, nustato diržo įtempimo jėgos dydį bei jo būklę. Pavyzdžiui, nagrinėjamu diržinės perdavos atveju, vibracijų matavimo metu užfiksavus, kad spektro dedamosios reikšmė ties 60 Hz, iš nomogramos (Fig. 2) nustato, kad diržo šiuo metu esanti įtempimo jėga lygi 230 N ir pagal tai priima sprendimą dėl diržo tinkamumo toliau eksploatuoti.10. Subsequently, during operation, periodically measure the bearing vibration, compare the values of the information components of the spectrum obtained with the base data and determine the magnitude and condition of the belt tension when the component of one of the system excitation frequencies increases by 15% or more. For example, in the present case of belt transmission, the vibrational measurement of the spectral component at 60 Hz determines from the nomogram (Fig. 2) that the current tension force of the belt is 230 N, and accordingly decides on the suitability of the belt for further use.

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION

Claims (2)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION 1. Diržinių perdavų diržų būklės diagnostikos būdas, susidedantis iš diržo įtempimo jėgos matavimo ir diržo būklės įvertinimo, besiskiriantis tuo, kad identifikuoja skaičiavimo bei matavimo metodais naujos ar po remonto surinktos diržinės perdavos pagrindinius ir kartotinius žadinimo dažnius, sudaro diržinės perdavos žadinimo dažnių ir diržo linijinio greičio sąryšio nomogramas, išmatuoja diržinės perdavos guoliavietės vibracijas, atlieka signalo spektrinę analizę bei fiksuoja gauto spektro informatyviųjų dedamųjų reikšmes nemažesnes už 0.3*//υ ir šie duomenys yra laikomi baziniais, kur fd V} - pagal perdavos parametrus apskaičiuotas diržo skersinių virpesių pirmasis savasis dažnis.1. A method of diagnosing a condition of a belt transfer belt, consisting of measuring the tension force of the belt and evaluating the condition of the belt, characterized by identifying by calculation and measurement the fundamental and repetitive frequencies of the new or post-repaired belt transmission. velocity relationship nomograms, measure belt transfer bearing vibration, perform spectral analysis of the signal, and record informative values of the resulting spectrum at values less than 0.3 * // υ and are considered basic, where f d V} is the first eigenvalue of the belt transverse oscillations frequency. 2. Būdas pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad eksploatacijos metu periodiškai matuoja guoliavietės vibracijas, gauto spektro informatyviųjų dedamųjų reikšmes lygina su baziniais duomenimis ir nustato diržo įtempimo jėgos dydį bei jo būklę.2. A method as claimed in claim 1, comprising periodically measuring bearing vibrations during operation, comparing the values of the information components of the spectrum obtained with the base data and determining the magnitude and condition of the belt tension force. k=9 k=8 k=7 k=6 k=5 k=4k = 9 k = 8 k = 7 k = 6 k = 5 k = 4
LT2003050A 2003-05-29 2003-05-29 A diagnostics method of drive belt LT5217B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2003050A LT5217B (en) 2003-05-29 2003-05-29 A diagnostics method of drive belt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2003050A LT5217B (en) 2003-05-29 2003-05-29 A diagnostics method of drive belt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2003050A LT2003050A (en) 2004-12-27
LT5217B true LT5217B (en) 2005-05-25

Family

ID=33487954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2003050A LT5217B (en) 2003-05-29 2003-05-29 A diagnostics method of drive belt

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT5217B (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2115906C1 (en) 1994-06-07 1998-07-20 Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт резиновой промышленности" Bed for nondestructive test of drive belts
US5959220A (en) 1997-01-30 1999-09-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for testing belt tension of a belt drive

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2115906C1 (en) 1994-06-07 1998-07-20 Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт резиновой промышленности" Bed for nondestructive test of drive belts
US5959220A (en) 1997-01-30 1999-09-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for testing belt tension of a belt drive

Also Published As

Publication number Publication date
LT2003050A (en) 2004-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102323514B1 (en) Method for measuring the axial force of bolts
JPH10274558A (en) Rotating equipment abnormality diagnostic method and device therefor
US10206375B2 (en) Method and apparatus for examining eggs
US5777228A (en) Method and apparatus for measuring change in state of object to be measured using flexural and torsional vibrations
RU2299417C2 (en) Mode of evaluation of fatigue of asphalt concrete at cyclical dynamic impacts
CN111417846A (en) Monitoring a wheel axle of a railway vehicle
US7549336B2 (en) Harmonic fatigue evaluation
US5365457A (en) In situ dynamic material property measurement system
LT5217B (en) A diagnostics method of drive belt
US7299117B2 (en) Methods for evaluating dynamic characteristics of vehicle dampers at low velocities
US6843128B2 (en) Method for determining automotive brake structure vibration damping and friction material bonding
JP4395563B2 (en) Vibration test method
US20030225545A1 (en) Method, apparatus, and program for estimating noise generation for a synchronous belt
JP2014066631A (en) Evaluation device of connector and evaluation program of the same
Nairn Measurement of polymer viscoelastic response during an impact experiment
Dekys et al. Simplified estimate of fatigue damage based on dynamic analysis
JP2006090811A (en) Evaluation system for vibration control member
RU2337348C1 (en) Method for determination of fatigue damage of crank shafts
RU2146818C1 (en) Method determining characteristics of stress-deformed state of structural materials
RU2670723C9 (en) Method for determining stress-strain state of various elastic objects
RU2115906C1 (en) Bed for nondestructive test of drive belts
RU2719793C1 (en) Method of determining modulus of elasticity of concrete in elastic reinforced concrete beams
RU2617456C1 (en) Method for evaluating technical condition of engineering structure
Manin et al. Experimental investigation on the dynamic characteristics and transverse vibration instabilities of transmission belts
Gardulski Testing methods for vehicle shock absorbers

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20070529