RU2712937C1 - Test bench for torsional vibration damper testing - Google Patents

Test bench for torsional vibration damper testing Download PDF

Info

Publication number
RU2712937C1
RU2712937C1 RU2019114011A RU2019114011A RU2712937C1 RU 2712937 C1 RU2712937 C1 RU 2712937C1 RU 2019114011 A RU2019114011 A RU 2019114011A RU 2019114011 A RU2019114011 A RU 2019114011A RU 2712937 C1 RU2712937 C1 RU 2712937C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotors
shaft
stators
torsional
torsional vibration
Prior art date
Application number
RU2019114011A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фарит Ханафиевич Халиуллин
Айрат Лесталевич Абдуллин
Наиль Абдулович Гатауллин
Александр Петрович Сосновский
Руслан Мансурович Романов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2019114011A priority Critical patent/RU2712937C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712937C1 publication Critical patent/RU2712937C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/06Multidirectional test stands

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to test benches of torsional vibration installed on crankshafts of internal combustion engines. Device comprises a splined shaft mounted on rolling bearings, on which there are at least four rotors and coaxially arranged four stators, with possibility of movement along axis of spline shaft, having excitation windings, connected to alternating current supply pulse system, on one end of splined shaft test object is installed – torsional oscillation damper, and flywheel with variable inertial mass is located on the other end of splined shaft, sensors for registration of torsional vibrations are installed on rotors.EFFECT: broader functional capabilities of the bench and more accurate measurement of torsional vibrations.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания гасителей крутильных колебаний, установленных на коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering, in particular to stands for testing torsional vibration dampers mounted on crankshafts of internal combustion engines.

Известен стенд для испытания успокоителей колебаний валов (патент RU 2383879 МПК G01M 7/06, опубл. 10.03.2010) содержащий основание, служащее для установки испытуемых успокоителей, вал, установленный в двух опорах, одна из которых выполнена в виде набора из четырех рам: центральной внутренней - первой, наружно несущей - четвертой, промежуточных - второй, третьей, расположенных последовательно одна в другой и связанных с противоположных сторон упругими элементами в виде пластинчатых пружин, снабженных виброизмерительными преобразователями, вкладыши и обойму с возможностью вращения во вкладышах, укрепленных на центральной внутренней - первой раме, и связанной с последней упругими элементами, отличающийся тем, что упругие элементы с противоположных сторон соответственно второй и третьей, первой и второй рам выполнены в виде двух или более пар, при этом длины упругих элементов между третьей и наружно несущей рамами выполнены, по крайней мере, равными ширине третьей рамы.A known bench for testing vibration dampers of shafts (patent RU 2383879 IPC G01M 7/06, published 10.03.2010) containing a base used to install the tested dampers, a shaft mounted in two bearings, one of which is made in the form of a set of four frames: the central inner - the first, the outer bearing - the fourth, the intermediate - the second, the third, located sequentially one in the other and connected from opposite sides by elastic elements in the form of leaf springs equipped with vibration transducers, liners and an ohm with the possibility of rotation in the liners mounted on the Central inner - the first frame, and connected with the last elastic elements, characterized in that the elastic elements on opposite sides of the second, third, first and second frames respectively are made in the form of two or more pairs, while the lengths of the elastic elements between the third and externally supporting frames are made at least equal to the width of the third frame.

Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство для исследования крутильных колебаний (патент СССР №185518 МПК G01H 1/10, опубл. 13.08.1966) содержащее индукционный датчик, приводной электродвигатель, измерительный и регистрирующий блоки, отличающееся тем, что, с целью воспроизведения в исследуемом объекте в процессе вращения вынужденных крутильных колебаний заданной формы и частоты, оно снабжено двумя датчиками, выполненными каждый в виде двух цилиндрических коаксиально расположенных сердечников, один из которых выполняет роль статора и несет на себе обмотки возбуждения, питаемые модулированным трехфазным или многофазным током повышенной частоты, вызывающей колебания второго сердечника - ротора, жестко скрепленного с контролируемым объектом.Closest to the proposed solution is a device for the study of torsional vibrations (USSR patent No. 185518 IPC G01H 1/10, publ. 08.13.1966) containing an induction sensor, a drive motor, measuring and recording units, characterized in that, for the purpose of reproduction in the studied object in the process of rotation of forced torsional vibrations of a given shape and frequency, it is equipped with two sensors, each made in the form of two cylindrical coaxially arranged cores, one of which serves as a hundred torus and bears the excitation windings, fed by a modulated three-phase or multiphase current of increased frequency, causing oscillations of the second core - the rotor, rigidly bonded to the controlled object.

Однако, данные конструкции стендов не позволяют испытывать крутильные колебания коленчатых валов совместно с гасителями крутильных колебаний, а также менять конфигурацию коленчатых валов.However, these stand designs do not allow testing torsional vibrations of crankshafts together with torsional vibration dampers, as well as changing the configuration of crankshafts.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создания стенда для испытания гасителей крутильных колебаний, позволяющего устранить данные недостатки и улучшить эффективность проверки крутильных колебаний коленчатых валов.The technical problem to which the invention is directed is to create a test bench for torsional vibration dampers, which allows to eliminate these shortcomings and improve the efficiency of checking torsional vibrations of crankshafts.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей стенда и более точного измерения крутильных колебаний.The technical result, which the invention is aimed at, is to expand the functionality of the stand and more accurate measurement of torsional vibrations.

Технический результат достигается тем, что стенд для испытания гасителей крутильных колебаний содержит вал, установленный на подшипниках качения, на котором установлены роторы, коаксиально им установлены статоры с обмотками возбуждения, подключенные к источнику электрического тока. Новым является то, что на одном конце вала установлен испытуемый объект - гаситель крутильных колебаний, на другом конце вала расположен маховик с изменяемой инерционной массой, статоры подключены к импульсной системе подачи переменного тока, а на роторах установлены датчики, регистрирующие крутильные колебания, сообщенные с аналогово-цифровым преобразователем сигнала, усилителем сигнала и регистрирующим устройством, кроме того роторы и статоры установлены с возможностью перемещения вдоль оси вала.The technical result is achieved in that the test bench for torsional vibration dampers contains a shaft mounted on rolling bearings, on which rotors are mounted, coaxially installed stators with field windings connected to an electric current source. What is new is that a test object is installed at one end of the shaft - a torsional vibration damper, a flywheel with a variable inertial mass is located on the other end of the shaft, the stators are connected to a pulsed alternating current supply system, and sensors that record torsional vibrations communicated with analogue sensors are installed on the rotors -digital signal converter, signal amplifier and recording device, in addition, the rotors and stators are installed with the possibility of movement along the axis of the shaft.

На валу установлены, по меньшей мере, четыре вышеупомянутых ротора и коаксиально установленных им четыре статора. Вал выполнен шлицевым. Сущность изобретения поясняется чертежом.At least four of the aforementioned rotors and four stators coaxially mounted thereon are mounted on the shaft. The shaft is slotted. The invention is illustrated in the drawing.

На фигуре изображена схема стенда для проверки гасителей крутильных колебанийThe figure shows a diagram of a stand for testing vibration dampers

Позиции на фигуре: 1 - шлицевой вал, 2 - подшипники качения, 3 - маховик, 4 - инерционные массы, 5 - датчики, 6 - статоры, 7 - роторы, 8 - гаситель крутильных колебаний, 9 - импульсная система подачи переменного тока, 10 - аналогово-цифровой преобразователь, 11 - усилитель сигнала, 12 - регистрирующее устройство.Positions in the figure: 1 - spline shaft, 2 - rolling bearings, 3 - flywheel, 4 - inertial masses, 5 - sensors, 6 - stators, 7 - rotors, 8 - torsional vibration damper, 9 - AC alternating current supply system, 10 - analog-to-digital converter, 11 - signal amplifier, 12 - recording device.

Устройство состоит из шлицевого вала 1, установленного на подшипниках качения 2. На одном конце шлицевого вала 1 установлен маховик 3 с изменяемой инерционной массой 4. По меньшей мере, четыре статора 6 и ротора 7, выполняющие роль электродвигателей, установлены коаксиально на шлицевой вал 1, с возможностью перемещения по оси вращения шлицевого вала 1. Статоры 6 подключены к импульсной системе подачи переменного тока 9. На роторы 7 электродвигателя устанавливаются регистрирующие крутильные колебания датчики 5, передающие информацию о колебаниях на аналогово-цифрового преобразователя 10, далее сигналы идут на усилитель сигналов 11 и передаются на регистратор 12. На другой конец шлицевого вала 1 крепится испытуемый гаситель крутильных колебаний 8.The device consists of a spline shaft 1 mounted on rolling bearings 2. A flywheel 3 with a variable inertial mass 4 is installed at one end of the spline shaft 1. At least four stators 6 and rotors 7 acting as electric motors are mounted coaxially on the spline shaft 1, with the possibility of movement along the axis of rotation of the splined shaft 1. The stators 6 are connected to a pulsed AC supply system 9. Sensors 5 recording torsional vibrations are installed on the rotors 7 of the electric motor, transmitting information about the vibrations x to the analog-to-digital converter 10, then the signals go to the signal amplifier 11 and are transmitted to the recorder 12. At the other end of the spline shaft 1, the test torsion damper 8 is attached.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Выбирается конфигурация коленчатого вала. На маховик 3, установленный на одном конце шлицевого вала 1, установленным на подшипниках качения 2, устанавливаются выбранные инерционные массы. Статоры 6 и роторы 7, выполняющие роль электродвигателей перемещаются по шлицевому валу 1 на выбранное расстояние друг от друга. Стенд для испытания гасителей крутильных колебаний 8 запускают два раза, с установленным гасителем крутильных колебаний 8 и без него для проверки эффективности гашения крутильных колебаний на шлицевом валу 1 с выбранной конфигурацией коленчатого вала. На статоры 6 подается электрический переменный ток, попеременно, согласно порядку работы цилиндров, с помощью системы импульсной подачи переменного тока 9, что создает вращающееся магнитное поле, создавая крутящий момент, который увлекает за собой роторы 7, работающие как электродвигатели. При вращении шлицевого вала 1, под действием крутящего момента, на нем появляются крутильные колебания. Крутильные колебания сначала при работе без установки гасителя крутильных колебаний 8, а затем с ним фиксируются датчиками 5, установленными на роторах 7 и передаются на аналогово-цифровой преобразователь 10, усилитель сигнала 11 и регистрирующее устройство 12. При проведении испытании на стенде гасителя крутильных колебаний 8.The configuration of the crankshaft is selected. On the flywheel 3 mounted on one end of the spline shaft 1 mounted on the rolling bearings 2, the selected inertial masses are installed. The stators 6 and rotors 7, which act as electric motors, move along the spline shaft 1 at a selected distance from each other. The test bench for torsional vibration dampers 8 is run two times, with and without torsional vibration dampers 8 installed to test the efficiency of damping torsional vibrations on spline shaft 1 with the selected crankshaft configuration. The stators 6 are supplied with electric alternating current, alternately, according to the order of operation of the cylinders, using an AC pulsed supply system 9, which creates a rotating magnetic field, creating a torque that carries away the rotors 7 operating as electric motors. When the spline shaft 1 rotates under the action of a torque, torsional vibrations appear on it. Torsional vibrations, first when working without installing a torsional vibration damper 8, and then are fixed with it by sensors 5 mounted on the rotors 7 and transmitted to an analog-to-digital converter 10, a signal amplifier 11 and a recording device 12. When testing at a torsion vibration damper stand 8 .

Таким образом, за счет того, что можно выбрать любую конфигурацию коленчатого вала путем перемещения статоров 6 вместе с роторами 7 по шлицевому валу 1 расширяются функциональные возможности стенда, а также за счет соответствующего подбора инерционных масс 4 на маховике 3, повышается точность полученных данных о крутильных колебаниях испытуемого гасителя крутильных колебаний 8.Thus, due to the fact that you can choose any configuration of the crankshaft by moving the stators 6 along with the rotors 7 along the spline shaft 1, the functional capabilities of the stand are expanded, and also due to the appropriate selection of inertial masses 4 on the flywheel 3, the accuracy of the obtained data on torsional oscillations of the tested torsional vibration damper 8.

Claims (3)

1. Стенд для испытания гасителей крутильных колебаний, содержащий вал, установленный на подшипниках качения, на котором установлены роторы, коаксиально им расположены статоры с обмотками возбуждения, отличающийся тем, что на одном конце вала установлен испытуемый объект - гаситель крутильных колебаний, на другом конце вала расположен маховик с изменяемой инерционной массой, статоры подключены к импульсной системе подачи переменного тока, а на роторах установлены датчики, регистрирующие крутильные колебания, сообщенные с аналогово-цифровым преобразователем сигнала, усилителем сигнала и регистрирующим устройством, кроме того, роторы и статоры установлены с возможностью перемещения вдоль оси вала.1. A test bench for torsional vibration dampers, comprising a shaft mounted on rolling bearings on which rotors are mounted, coaxially located stators with field windings, characterized in that a test object is installed on one end of the shaft - torsional vibration damper, on the other end of the shaft a flywheel with a variable inertial mass is located, the stators are connected to a pulsed AC supply system, and sensors are installed on the rotors that record torsional vibrations reported from analog-digital vym signal converter, signal amplifier and the recording device further rotors and stators are movably mounted along the shaft axis. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что на валу установлены, по меньшей мере, четыре вышеупомянутых ротора и коаксиально установленных им четыре статора.2. The stand according to claim 1, characterized in that at least four of the aforementioned rotors and four stators are coaxially mounted on the shaft. 3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что вал выполнен шлицевым.3. The stand under item 1, characterized in that the shaft is made spline.
RU2019114011A 2019-05-06 2019-05-06 Test bench for torsional vibration damper testing RU2712937C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114011A RU2712937C1 (en) 2019-05-06 2019-05-06 Test bench for torsional vibration damper testing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114011A RU2712937C1 (en) 2019-05-06 2019-05-06 Test bench for torsional vibration damper testing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712937C1 true RU2712937C1 (en) 2020-02-03

Family

ID=69624849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114011A RU2712937C1 (en) 2019-05-06 2019-05-06 Test bench for torsional vibration damper testing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712937C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114646444A (en) * 2022-03-04 2022-06-21 上海机电工程研究所 Variable mass vibration test device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU185518A1 (en) * К. Н. Егоров DEVICE FOR RESEARCH OF TORQUE OSCILLATIONS
RU43072U1 (en) * 2004-07-26 2004-12-27 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" STAND FOR MEASURING DYNAMIC CHARACTERISTICS OF Torsional vibration damper
RU2383879C1 (en) * 2008-09-23 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. КУЗНЕЦОВА Test bench for testing of shaft oscillations dampers
US8344673B2 (en) * 2008-12-04 2013-01-01 Nuovo Pignone S.P.A. Torsional mode damping apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU185518A1 (en) * К. Н. Егоров DEVICE FOR RESEARCH OF TORQUE OSCILLATIONS
RU43072U1 (en) * 2004-07-26 2004-12-27 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" STAND FOR MEASURING DYNAMIC CHARACTERISTICS OF Torsional vibration damper
RU2383879C1 (en) * 2008-09-23 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. КУЗНЕЦОВА Test bench for testing of shaft oscillations dampers
US8344673B2 (en) * 2008-12-04 2013-01-01 Nuovo Pignone S.P.A. Torsional mode damping apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114646444A (en) * 2022-03-04 2022-06-21 上海机电工程研究所 Variable mass vibration test device
CN114646444B (en) * 2022-03-04 2023-09-26 上海机电工程研究所 Variable mass vibration test device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0740141B1 (en) Electromagnetic rotary vibration for rotary body and damper using the same rotary body
CN111380635B (en) Motor torque ripple test bench and test method
CN110567660B (en) Unbalance excitation test bed for elastic support rotor system and method for measuring rigidity of elastic ring of unbalance excitation test bed
CN104596716B (en) Vibration testing system for inertia exciter
CN107860581A (en) A kind of vibration integrated testing stand of modular engine rotor unbalance
RU2712937C1 (en) Test bench for torsional vibration damper testing
CN110118632A (en) By the method for the degree of unbalancedness of displacement sensor axis elastic rotor
US12088225B2 (en) Method and an arrangement for controlling vibration of a variable frequency drive controlled electric machine
CN105181328B (en) A kind of engine and gearbox Integrated test facility
CN103292958B (en) A kind of rotor based on model is without test mass unbalance parameter discrimination method
KR100905397B1 (en) Dynamic balancing apparatus and methods using periodic angular motion
JP3083242B2 (en) Vibration evaluation method of rotating body in static field
RU190703U1 (en) Test bench for torsional vibration dampers
US2396540A (en) Means for detecting and measuring torsional vibrations
US4608867A (en) Method for the dynamic balancing of rotating machines in assembled condition
RU84550U1 (en) DEVICE FOR TORQUE MEASUREMENT
CN105772381A (en) Small inertia type vibration exciter
JP3036237B2 (en) Transmission test equipment
CN112129552B (en) Double-active suspension test bed
CN108303261A (en) A kind of magneto-electric torsional vibration damper test-bed based on laser measurement technology
RU189957U1 (en) Balancing stand
CN110320471A (en) Multi-state simulation test-bed based on the imported double-rotor machine of multiaxis
CN106289790B (en) A kind of generating set equivalent test device
Seidlitz et al. Comparison of noise floors of various torsional vibration sensors
RU2006143733A (en) METHOD FOR INTEGRATED VIBRODIAGNOSTICS OF ROLLING BEARINGS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION