RU2571196C1 - Bench for testing of drive belts for strength - Google Patents
Bench for testing of drive belts for strength Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571196C1 RU2571196C1 RU2014138299/28A RU2014138299A RU2571196C1 RU 2571196 C1 RU2571196 C1 RU 2571196C1 RU 2014138299/28 A RU2014138299/28 A RU 2014138299/28A RU 2014138299 A RU2014138299 A RU 2014138299A RU 2571196 C1 RU2571196 C1 RU 2571196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tension
- pulley
- drive
- belt
- testing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано для испытаний на циклическую прочность приводных ремней двигателей внутреннего сгорания с возможностью рекуперации энергии, возникающей при торможении одного из электроприводов. Предлагаемый стенд может эксплуатироваться в цехах автотранспортных предприятий, на станциях технического обслуживания автомобилей и специализированных организациях по ремонту автомобильных двигателей.The invention relates to mechanical engineering, namely to testing equipment, and can be used for testing the cyclic strength of drive belts of internal combustion engines with the possibility of recovering energy arising from the braking of one of the electric drives. The proposed stand can be operated in the workshops of motor transport enterprises, at automobile service stations and specialized organizations for the repair of automobile engines.
Известен стенд для неразрушающего контроля приводных ремней, содержащий испытательные шкивы, приводной двигатель, рычаг с осью качания, на котором закреплены нижний шкив, узел статического нагружения с набором грузов, центробежный возбудитель колебаний, получающий вращение от регулируемого привода через вал с упругими муфтами и блок изменения амплитуды и частоты колебаний нижнего шкива. Качество ремня оценивается по совокупности параметров, измеренных в режиме вынужденных резонансных колебаний. Продолжительность контроля составляет 2-3 мин без разрушения ремня (патент РФ №2115906, МПК G01M 13/02, опубликовано 20.07.1998).A known bench for non-destructive testing of drive belts containing test pulleys, a drive motor, a lever with a swing axis on which a lower pulley is mounted, a static loading unit with a set of weights, a centrifugal vibration exciter that receives rotation from an adjustable drive through a shaft with elastic couplings and a change unit amplitude and frequency of oscillation of the lower pulley. The quality of the belt is estimated by the totality of the parameters measured in the forced resonance mode. The duration of the control is 2-3 minutes without breaking the belt (RF patent No. 2115906, IPC G01M 13/02, published on July 20, 1998).
Недостатком данного стенда является сложность в реализации, недостаточно точная регулировка нагрузки на ремень, обусловленная тем, что нагрузка определяется количеством грузов, а не задается программно, отсутствие плавной регулировки оборотов ремня. Стенд не оборудован ЭВМ, в связи с этим отсутствует возможность полного контроля и управления испытаниями.The disadvantage of this stand is the difficulty in implementation, insufficiently accurate adjustment of the load on the belt, due to the fact that the load is determined by the amount of cargo, and is not set programmatically, the lack of smooth adjustment of belt speed. The stand is not equipped with a computer; in this regard, there is no possibility of full control and test management.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и принятым за прототип является стенд для испытаний зубчатых ремней на циклическую прочность (патент РФ №2239169 МПК 7 G01M 13/02, опубл. 27.10.2004), состоящий из возбудителя циклической нагрузки, натяжного шкива, нагружающего устройства и датчика перемещений. Стенд снабжен штоком, совершающим возвратно-поступательное движение в направляющих, кривошипно-шатунным механизмом, приводным шкивом с зажимом для зубчатого ремня. Приводному шкиву через кривошипно-шатунный механизм и шток сообщается движение от возбудителя циклической нагрузки. Нагружающее устройство выполнено с возможностью задания на натяжном шкиве нагрузки на зубчатый ремень, величина которой контролируется датчиком перемещений. Однако в известном устройстве отсутствует возможность плавного пуска приводного двигателя, точной регулировки оборотов как приводного, так и тормозного двигателя. Отсутствует возможность испытаний иных видов ремней, кроме зубчатых. Существенным недостатком является отсутствие возможности экономии энергии при работе в длительном режиме.Closest to the proposed invention in technical essence and adopted as a prototype is a test bench for gear belts for cyclic strength (RF patent No. 2239169 IPC 7 G01M 13/02, publ. 10/27/2004), consisting of a cyclic load pathogen, tension pulley, loading device and motion sensor. The stand is equipped with a rod, making a reciprocating movement in the guides, a crank mechanism, a drive pulley with a clip for a toothed belt. The drive pulley through the crank mechanism and the rod is informed of the movement from the pathogen of the cyclic load. The loading device is configured to set the load on the toothed belt on the tension pulley, the magnitude of which is controlled by a displacement sensor. However, in the known device there is no possibility of a smooth start of the drive motor, accurate adjustment of the speed of both the drive and the brake engine. There is no possibility of testing other types of belts except toothed. A significant drawback is the lack of the ability to save energy when working in continuous mode.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание более простого, удобного и энергоэффективного при эксплуатации испытательного стенда, позволяющего устанавливать различные поликлиновые приводные ремни, устанавливать различные шкивы, имитирующие генератор и насос охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя.The problem to which the invention is directed, is to create a simpler, more convenient and energy-efficient test bench in operation, which allows installing various V-ribbed drive belts, installing various pulleys that simulate the generator and the coolant pump of the engine cooling system.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в ускорении процесса испытаний приводных ремней на прочность, повышении точности результатов испытаний, а также экономии электроэнергии при длительных испытаниях.The technical result achieved in solving the problem lies in accelerating the process of testing drive belts for strength, increasing the accuracy of test results, as well as saving energy during long-term tests.
Технический результат достигается тем, что в стенде для испытаний приводных ремней на прочность с рекуперацией электрической энергии, включающем установленные на раме приводной механизм, приводной шкив, которому сообщается движение от приводного механизма, натяжной шкив, нагружающее устройство, датчик натяжения - тензодатчик, новым является то, что функцию приводного механизма и функцию нагружающего устройства выполняют соответствующие электрические двигатели, стенд дополнительно имеет нагрузочный шкив, закрепленный на валу подшипникового узла, жестко закрепленного на раме, ролик автоматического натяжения ремня, обеспечивающий постоянное натяжение ремня, датчик крутящего момента нагрузочной машины, расположенный на валу нагрузочной машины и подшипникового узла с помощью соединительных муфт, измерительный шкаф, силовой шкаф, при этом валы подшипникового узла, датчика крутящего момента и вал электрического двигателя расположены на одной оси, кроме того, стенд снабжен ЭВМ с программой управления.The technical result is achieved by the fact that in the test bench for driving belts for strength with recovery of electrical energy, including a drive mechanism mounted on the frame, a drive pulley to which movement from the drive mechanism, a tension pulley, a loading device, a tension sensor are a strain gauge, the new that the function of the drive mechanism and the function of the loading device are performed by the corresponding electric motors, the stand additionally has a load pulley mounted on the bearing shaft an icing unit rigidly fixed to the frame, an automatic belt tension roller providing constant belt tension, a load machine torque sensor located on the shaft of the load machine and the bearing unit using couplings, a measuring cabinet, a power cabinet, while the shaft of the bearing unit, sensor torque and the shaft of the electric motor are located on the same axis, in addition, the stand is equipped with a computer with a control program.
Измерительный шкаф включает программно-логические контроллеры, весовой преобразователь, датчик температуры и влажности окружающего воздуха, инфракрасный датчик температуры исследуемого ремня.The measuring cabinet includes program logic controllers, a weight converter, a temperature and humidity sensor, and an infrared temperature sensor for the belt under study.
Силовой шкаф содержит преобразователи частоты к электродвигателям, согласующий реактор, рекуператор электрической энергии.The power cabinet contains frequency converters for electric motors, matching reactor, electric energy recuperator.
На фиг. 1 изображен стенд для испытания приводных ремней - вид спереди.In FIG. 1 shows a stand for testing drive belts - front view.
На фиг. 2 изображен стенд для испытания приводных ремней - вид сбоку.In FIG. 2 shows a stand for testing drive belts - side view.
На фиг. 3 представлен силовой шкаф.In FIG. 3 presents a power cabinet.
Стенд включает установленные на раме электрический двигатель 1, выполняющий функцию привода, электрический двигатель 2, выполняющий функцию нагрузочной машины, испытуемый ремень 3, надетый на приводной шкив 4, нагрузочный шкив 5 и натяжной шкив 6 при помощи натяжного механизма 7, ролик 8 автоматического натяжения ремня 3, обеспечивающего его постоянное натяжение, подшипниковый узел 9, датчик крутящего момента 10 нагрузочной машины, соединительные муфты 11, тензодатчик 12, раму 13, измерительный шкаф 14, силовой шкаф 15. Приводной шкив 4 закреплен на валу электрического двигателя 1. Нагрузочный шкив 5 закреплен на валу подшипникового узла 9, который закреплен на раме 13. Натяжной шкив 6 объединен с натяжным механизмом 7. Валы подшипникового узла 9, датчика крутящего момента 10 и вал электрического двигателя 2 расположены на одной оси. Датчик крутящего момента 10 крепится на вал подшипникового узла 9 и вал электрического двигателя 2 с помощью соединительных муфт 11. Стенд снабжен ЭВМ 16 с программой управления.The stand includes an electric motor 1 installed on the frame, which performs the function of a drive, an electric motor 2, which performs the function of a load machine, a test belt 3, worn on a
Измерительный шкаф 14 включает программно-логические контроллеры, весовой преобразователь, датчик температуры и влажности окружающего воздуха, инфракрасный датчик температуры исследуемого ремня. Силовой шкаф 15 содержит преобразователи частоты 17 и 18 к электродвигателям, согласующий реактор, рекуператор электрической энергии 19.The
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Испытуемый ремень 3 надевается на шкивы 4, 5, 6. С помощью натяжного шкива 6 и натяжного механизма 7, оборудованного тензодатчиком 12, ремень 3 натягивается до требуемой величины и натяжной механизм 7 четко фиксируется на раме, создавая статическое напряжение на ремне 3. Плавный пуск и регулировка оборотов электрического двигателя 1, имеющего мощность 30 кВт, происходит благодаря преобразователю частоты 17, который размещен в силовом шкафу 15. Далее приводной шкив 4 за счет силы трения начинает циклически вращать ремень 3 на требуемых оборотах, имитируя рабочий процесс.The test belt 3 is put on the
Параллельно по тому же принципу запускается электрический двигатель 2, который работает в режиме генератора, выполняя функцию нагрузочной машины и создавая нагрузку до 25 кВт. До 30% электрической энергии возвращается обратно в сеть благодаря рекуператору 19, размещенному в силовом шкафу 15. Величина нагрузки регулируется, для этого используются данные крутящего момента и оборотов на валу электрического двигателя 2. Ремень 3, работая некоторое время под большими нагрузками, рвется. Параметры измерения оборотов ремня 3, оборотов привода, температуры и натяжения ремня 3, температуры и влажности окружающей среды фиксируются в измерительном шкафу 14, далее они передаются на ЭВМ 16, где происходит их централизованное накопление и анализ.In parallel, according to the same principle, an electric motor 2 is started, which operates in generator mode, performing the function of a loading machine and creating a load of up to 25 kW. Up to 30% of the electric energy is returned back to the network thanks to the
Предлагаемый стенд позволяет имитировать реальные условия эксплуатации, а именно поведение приводного ремня 3 двигателя внутреннего сгорания при увеличении натяжения и нагрузки на нем, и значительно снизить время испытаний за счет повышения точности регулировки нагрузки на ремне 3, задаваемой программой на ЭВМ, а также снизить затраты энергии для проведения испытаний за счет применения схемы рекуперации, для чего стенд снабжен рекуператором электрической энергии 19.The proposed stand allows you to simulate real operating conditions, namely the behavior of the drive belt 3 of the internal combustion engine when the tension and load on it increase, and significantly reduce the test time by improving the accuracy of load adjustment on the belt 3, set by the computer program, as well as reduce energy costs for testing through the use of a recovery scheme, for which the stand is equipped with an
Стенд прост и удобен в управлении и эксплуатации, так как для установки испытуемого ремня 3 на стенд и снятия его после испытания достаточно ослабить натяжение с помощью механизма натяжения ремня 7, а для запуска испытаний необходимо лишь запустить программу управления и нажать кнопку «Пуск», далее испытания пойдут по заранее заданному алгоритму. Кроме того, применение стенда позволяет отказаться от постоянного присутствия персонала, повышает надежность регистрации момента разрушения.The stand is simple and convenient to operate and operate, since to install the test belt 3 on the stand and remove it after the test, it is enough to loosen the tension using the
Стенд оборудован компьютером с установленной программой индикации, регистрации и управления, позволяющей регулировать обороты приводов и нагрузку, контролировать и сохранять данные об оборотах приводов, силе натяжения и температуре ремня, вычислять и сохранять нагрузку в кВт, что обеспечивает точность контроля и регулирования измеряемых параметров при проведении испытаний приводных ремней. Используемая программа для ЭВМ «Программа дистанционного контроля и управления стендом для испытаний приводных ремней» зарегистрирована, свидетельство о государственной регистрации №2014617919 от 06.08.2014.The stand is equipped with a computer with an installed display, registration and control program that allows you to adjust the drive speed and load, control and save data on drive speed, tension force and belt temperature, calculate and store the load in kW, which ensures the accuracy of monitoring and regulation of the measured parameters during drive belt tests. The used computer program “The program for remote monitoring and control of the bench for testing drive belts” is registered, certificate of state registration No. 20144617919 of 08/06/2014.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014138299/28A RU2571196C1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | Bench for testing of drive belts for strength |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014138299/28A RU2571196C1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | Bench for testing of drive belts for strength |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2571196C1 true RU2571196C1 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54871280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014138299/28A RU2571196C1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | Bench for testing of drive belts for strength |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571196C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182400U1 (en) * | 2018-04-05 | 2018-08-16 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | TEST STAND |
RU226389U1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-06-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Stand for testing the performance of a car generator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1120204A1 (en) * | 1983-04-11 | 1984-10-23 | Архангельский Ордена Трудового Красного Знамени Лесотехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | Stand for stretching driving belts under test |
RU2115906C1 (en) * | 1994-06-07 | 1998-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт резиновой промышленности" | Bed for nondestructive test of drive belts |
RU2239169C1 (en) * | 2003-07-22 | 2004-10-27 | Пермский государственный технический университет | Stand for testing toothed belts for cyclic strength |
-
2014
- 2014-09-22 RU RU2014138299/28A patent/RU2571196C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1120204A1 (en) * | 1983-04-11 | 1984-10-23 | Архангельский Ордена Трудового Красного Знамени Лесотехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | Stand for stretching driving belts under test |
RU2115906C1 (en) * | 1994-06-07 | 1998-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт резиновой промышленности" | Bed for nondestructive test of drive belts |
RU2239169C1 (en) * | 2003-07-22 | 2004-10-27 | Пермский государственный технический университет | Stand for testing toothed belts for cyclic strength |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182400U1 (en) * | 2018-04-05 | 2018-08-16 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | TEST STAND |
RU226389U1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-06-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Stand for testing the performance of a car generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2020097938A5 (en) | ||
CN104006966B (en) | Geared rotor system vibration and gear housing are vibrated experimental provision and the verification method of the affecting laws that intercouples by load | |
CN105675293B (en) | Testing tool and system for pitch-variable toothed belt of wind generating set | |
CN201773043U (en) | Multifunctional energy-saving driving belt fatigue testing machine | |
CN103398809A (en) | Friction torque tester of bearing of automobile hub | |
CN107782498A (en) | System and method for measuring equivalent rotational inertia of diesel engine | |
RU2571196C1 (en) | Bench for testing of drive belts for strength | |
CN110988471A (en) | Wind driven generator variable pitch drive belt fault diagnosis method based on current signals | |
RU150607U1 (en) | BENCH FOR TESTING DRIVE BELTS FOR STRENGTH WITH RECOVERY OF ELECTRIC ENERGY | |
CN108225696B (en) | Energy feedback type shafting torsional vibration testing system | |
Schreiber | Induction motor vibration diagnostics with the use of stator current analysis | |
CN106989930B (en) | The belt stretcher of automobile engine wheel train part noise fest platform | |
US2603084A (en) | Belt testing apparatus | |
Ameer et al. | Dynamic Model Analysis for Unsteady Operating of Double V-Belt Drive System | |
CN209707079U (en) | Railway fastening elastic rod high-cycle fatigue dynamic loading test machine | |
Cabal-Yepez et al. | FPGA-based online induction motor multiple-fault detection with fused FFT and wavelet analysis | |
CN204142462U (en) | Front end wheel train vibration checking system | |
CN116609061A (en) | Large-scale rotating machine bearing full life cycle management method | |
MASCENIK et al. | INNOVATIVE BROAD-SPECTRUM TESTING AND MONITORING OF BELT TRANSMISSIONS. | |
JP2017215177A (en) | Transmission belt elastic modulus measuring device and transmission belt elastic modulus measuring method | |
RU2669224C2 (en) | Method for determining effective power of internal combustion engine | |
CN109115487A (en) | Belt transmission system dynamic performance testing operating circuit and working method | |
CN208488255U (en) | Multi-parameter bear vibration measurement experiment platform | |
RU191054U1 (en) | Motor test bench | |
CN204301997U (en) | A kind of reduction box noise testing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180923 |