RU80948U1

RU80948U1 - STAND FOR DETERMINING THE COEFFICIENT COEFFICIENT COEFFICIENT

Info

Publication number: RU80948U1
Application number: RU2008142879/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Иванович Кистанов; Александр Николаевич Важенин; Борис Александрович Арютов; Наталья Николаевна Малыгина; Александр Васильевич Козлов; Александр Валентинович Пасин
Original assignee: ФГОУ ВПО "Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия" (НГСХА)
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2009-02-27

Abstract

Стенд для определения КПД зубчатой передачи включает основание, тарировочный маятник, маятник-движитель, измерительное устройство. Тарировочный маятник выполнен в виде груза, подвешиваемого на нити к регулируемому по высоте кронштейну, маятник-движитель - в виде стержня с массивным грузом на конце, соединенного жестко с входным валом. Измерительное устройство состоит из установочной планки, фиксатора и ползуна, установленного внутри прозрачной трубы с нанесенной на ней шкалой измерений. Преимуществом стенда для определения коэффициента полезного действия зубчатых передач является снижение металлоемкости, энергоемкости, снижение затрат труда на проведение испытаний, уменьшение стоимости оборудования.The bench for determining the efficiency of a gear transmission includes a base, a calibration pendulum, a pendulum propulsion device, and a measuring device. The calibration pendulum is made in the form of a load suspended on a thread to a height-adjustable bracket, the pendulum-mover - in the form of a rod with a massive load at the end, rigidly connected to the input shaft. The measuring device consists of a mounting plate, a retainer and a slider mounted inside a transparent pipe with a measurement scale applied on it. The advantage of the bench for determining the efficiency of gears is the reduction of metal consumption, energy consumption, reduction of labor costs for testing, reducing the cost of equipment.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для экспериментального исследования зубчатых передач. Стенд может быть также применен для исследований фрикционных и других передач.The utility model relates to mechanical engineering and can be used for experimental research of gears. The stand can also be used for studies of friction and other gears.

Известна установка замкнутого типа для определения КПД соосных редукторов, содержащая электродвигатель с тензометрической системой измерения момента на его валу, две одинаковые испытуемые передачи и замыкающие цилиндрические ступени с торсионным валом для создания нагрузки или специальным нагружающим устройством / Соловьев А.И. Коэффициент полезного действия механизмов и машин. М.: Машиностроение, 1966. - 179 с./.Known installation of a closed type for determining the efficiency of coaxial gears, containing an electric motor with a tensometric system for measuring the moment on its shaft, two identical test gears and closing cylindrical steps with a torsion shaft to create a load or a special loading device / Soloviev A.I. The efficiency of mechanisms and machines. M .: Engineering, 1966. - 179 p. /.

Основным недостатком установки является необходимость использования сложной и дорогостоящей аппаратуры.The main disadvantage of the installation is the need to use complex and expensive equipment.

Наиболее близким по технической сущности является стенд для определения КПД механических передач, включающий устройство измерения момента, содержащее корпусную деталь с двумя цилиндрическими отверстиями, установленную на валу электродвигателя, стержни, установленные в отверстиях корпусной детали с возможностью перемещения в осевом направлении, кольцо-указатель, шкалу измерения отклонения кольца-указателя, шкив для установки на входном валу исследуемой передачи, жестко соединенную со шкивом ось, подшипники качения, установленные на этой оси, при этом стержни подпружинены в направлении перемещения, шкала измерения связана с основанием, кольцо-указатель установлено с возможностью перемещения относительно шкалы совместно со стержнями, стержни имеют кососрезанные торцы, которые The closest in technical essence is a stand for determining the efficiency of mechanical gears, including a moment measuring device containing a body part with two cylindrical holes mounted on an electric motor shaft, rods installed in the holes of the body part with the possibility of axial movement, an indicator ring, a scale measuring deviations of the indicator ring, a pulley for mounting on the input shaft of the gear under study, an axis rigidly connected to the pulley, rolling bearings mounted on of this axis, while the rods are spring-loaded in the direction of movement, the measurement scale is connected to the base, the indicator ring is mounted to move relative to the scale together with the rods, the rods have oblique ends that

упираются в подшипники качения, а устройство нагружения выполнено в виде груза, подвешиваемого на выходном валу исследуемой передачи / Патент РФ №2179307, кл. G01L 3/26. 2000 г./.abut against rolling bearings, and the loading device is made in the form of a load suspended on the output shaft of the test gear / RF Patent No. 2179307, cl. G01L 3/26. 2000 /.

Недостатком является то, что для определения КПД механических передач требуется применение сложного оборудования.The disadvantage is that the use of sophisticated equipment is required to determine the efficiency of mechanical gears.

Задачей настоящей полезной модели является снижение металлоемкости, энергоемкости, снижение затрат труда на проведение испытаний, уменьшение стоимости оборудования.The objective of this utility model is to reduce metal consumption, energy consumption, reduce labor costs for testing, reduce the cost of equipment.

Технический результат: снижение металлоемкости, энергоемкости, снижение затрат труда на проведение испытаний, уменьшение стоимости оборудования.Effect: reduction of metal consumption, energy consumption, reduction of labor costs for testing, reducing the cost of equipment.

Указанный результат достигается тем, что стенд для определения КПД зубчатой передачи, содержащий основание, тарировочный маятник, маятник-движитель, измерительное устройство, основание содержит направляющие пазы для обеспечения возможности перемещения подшипниковых опор выходного вала с ведомым зубчатым колесом, стопорные винты фиксируют подшипниковые опоры от смещений, тарировочный маятник выполнен в виде груза, подвешиваемого на нити к регулируемому по высоте кронштейну, маятник-движитель - в виде стержня с массивным грузом на конце, соединенного жестко с входным валом, а измерительное устройство состоит из установочной планки, фиксатора и ползуна, установленного внутри прозрачной трубы с нанесенной на ней шкалой измерений.This result is achieved in that the stand for determining the efficiency of the gear transmission, containing the base, the calibration pendulum, the pendulum propulsion device, the measuring device, the base contains guide grooves to allow the bearings of the output shaft with the driven gear wheel to be moved, the locking screws fix the bearing bearings against displacements , the calibration pendulum is made in the form of a load suspended on a thread to a height-adjustable bracket, the pendulum-mover - in the form of a rod with a massive load on e, is rigidly connected to the input shaft and the measuring device consists of mounting rails, and the slide latch mounted inside a transparent tube with deposited thereon measurement scale.

Работа стенда основана на следующем принципе.The work of the stand is based on the following principle.

При отклонении сила тяжести маятника-движителя приводит в движение испытуемую зубчатую передачу и при достижении вертикального положения маятника-движителя импульс этой силы передается ползуну измерительного устройства. В качестве динамической модели идеальной передачи по отношению к испытуемой зубчатой передаче и маятнику-движителю принимается тарировочный маятник, представляющий собой In case of deviation, the gravity of the pendulum-propulsor drives the gear under test and when the vertical position of the pendulum-propulsion is reached, the impulse of this force is transmitted to the slider of the measuring device. As a dynamic model of an ideal transmission with respect to the gear being tested and the pendulum-propeller, a calibration pendulum is used, which is

подвешенный на нити груз массой, равной приведенной к его центру тяжести массе звеньев испытуемой зубчатой передачи и маятника-движителя. Длина тарировочного маятника определяется из условия равенства потенциальной энергии маятника-движителя при отклонении его на заданный угол φ кинетической энергии, накопленной тарировочным маятником, при его движении от положения, определяемого заданным углом φ, до удара по ползуну измерительного устройства. Работа маятника-движителя и работа тарировочного маятника пропорциональны соответствующим перемещениям ползуна. Таким образом, по отношению этих перемещений можно определить КПД испытуемой зубчатой передачи.a load suspended on a thread with a mass equal to the mass of the links of the gear gear under test and the pendulum-propulsion gear brought to its center of gravity. The length of the calibration pendulum is determined from the condition that the potential energy of the propulsive pendulum is equal when it deviates by the specified angle φ of kinetic energy accumulated by the calibration pendulum when it moves from the position determined by the given angle φ until it hits the slider of the measuring device. The work of the pendulum propulsion device and the work of the calibration pendulum are proportional to the corresponding movements of the slider. Thus, in relation to these movements, the efficiency of the gear test under test can be determined.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 - тарировочное приспособление с измерительным устройством, на фиг.2 - установка для измерения КПД зубчатой передачи с измерительным устройством, на фиг.3 - вид А на фиг.2.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 is a calibration device with a measuring device, in Fig. 2 is a setup for measuring the gear efficiency with a measuring device, in Fig. 3 is a view A in Fig. 2.

Тарировочное приспособление содержит тарировочный маятник 1, стойку 2, регулируемый по высоте кронштейн 3. Измерительное устройство включает установочную планку 4, фиксатор 5, ползун 6, установленный внутри прозрачной трубы 7 с нанесенной на ней шкалой измерений. Установка для определения КПД зубчатой передачи содержит основание 8, подшипниковые опоры 9 на входном 10 и выходном валах 11, входной вал 10, выходной вал 11, ведущее зубчатое колесо 12, ведомое зубчатое колесо 13, маятник-движитель 14, стопорные винты 15.The calibration device includes a calibration pendulum 1, a rack 2, a height-adjustable bracket 3. The measuring device includes a mounting strip 4, a retainer 5, a slider 6 mounted inside a transparent pipe 7 with a measurement scale applied thereon. The device for determining the efficiency of the gear transmission contains a base 8, bearing bearings 9 on the input 10 and output shafts 11, the input shaft 10, the output shaft 11, the drive gear 12, the driven gear 13, the pendulum mover 14, the locking screws 15.

Основание 8 содержит направляющие пазы для обеспечения возможности регулирования межцентрового расстояния перемещением подшипниковых опор 9 с установленными в них выходным валом 11 с ведомым зубчатым колесом 13. Для исключения самопроизвольного перемещения подшипниковых опор 9 предусмотрены стопорные винты 15. Установочная планка 4 служит для контроля отклонения маятника-движителя 14 и тарировочного маятника 1 на заданный угол φ. Фиксатор 5 The base 8 contains guide grooves to enable the adjustment of the center-to-center distance by moving the bearing bearings 9 with the output shaft 11 mounted therewith the driven gear wheel 13. To prevent spontaneous movement of the bearing bearings 9, locking screws 15 are provided. The mounting plate 4 serves to control the deflection of the pendulum 14 and calibration pendulum 1 at a given angle φ. Latch 5

позволяет удерживать тарировочный маятник 1 и маятник-движитель 14 в исходном положении, определяемом заданным углом φ.allows you to hold the calibration pendulum 1 and the pendulum mover 14 in the initial position, determined by a given angle φ.

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

Перед началом испытаний проводят тарировку шкалы измерений, нанесенную на прозрачную трубу 7. Собирают тарировочный маятник 1, подвешивая к нити груз. В зависимости от длины нити устанавливают на необходимую высоту регулируемый по высоте кронштейн 3, расположенный в стойке 2, и закрепляют на нем тарировочный маятник 1. Ползун 6 устанавливают в начальное положение по вертикальному положению тарировочного маятника 1. После отклонения тарировочного маятника 1 на заданный угол φ, контролируемый по установочной планке 4, ослабляют фиксатор 5, и под действием силы удара тарировочного маятника 1 ползун 6 перемещается из начального положения на величину . Рассчитывают цену деления шкалы измерений нанесенную на прозрачную трубу 7 по формуле:Before starting the tests, a calibration of the measurement scale is carried out, applied to the transparent pipe 7. The calibration pendulum 1 is assembled by suspending the load from the thread. Depending on the length of the thread, the height-adjustable bracket 3 located in the rack 2 is mounted at the required height and the calibration pendulum 1 is fixed on it. Slider 6 is set to the initial position in the vertical position of the calibration pendulum 1. After the calibration pendulum 1 is deflected by a predetermined angle φ controlled by the mounting plate 4, loosen the latch 5, and under the influence of the impact force of the calibration pendulum 1, the slider 6 moves from the initial position by . Calculate the price of the division of the measurement scale applied to the transparent pipe 7 according to the formula:

где - перемещение ползуна под действием силы удара тарировочного маятника 1, мм.Where - moving the slider under the action of the impact force of the calibration pendulum 1, mm.

Для проведения испытаний на входной вал 10 устанавливают ведущее зубчатое колесо 12 и маятник-движитель 14, на выходной вал 11 - ведомое зубчатое колесо 13. Перемещая в направляющих пазах основания 8 подшипниковые опоры 9 выходного вала 11, устанавливают требуемое межцентровое расстояние и затягивают стопорные винты 15. Ползун 6 устанавливают в начальное положение по вертикальному положению маятника-движителя 14. После отклонения по установочной планке 4 маятника-движителя 14 на заданный угол φ ослабляют фиксатор 5, и под действием силы удара маятника-движителя 14 ползун 6 перемещается из For testing, an input gear wheel 12 and a pendulum-mover 14 are installed on the input shaft 10, a driven gear wheel 13 is installed on the output shaft 11. Moving the bearing supports 9 of the output shaft 11 in the guide grooves of the base 8, establish the required center distance and tighten the locking screws 15 The slider 6 is set to the initial position in the vertical position of the pendulum propulsion 14. After the pendulum 14 of the propulsor 14 is deflected by a predetermined angle φ, the latch 5 is loosened, and under the action of the impact force of the pendulum Single-mover 14 moves the slider 6 from

начального положения на величину S_n. Рассчитывают КПД зубчатой передачи по формуле:initial position by the value of S _n . Calculate the efficiency of the gear according to the formula:

η=(S_n±Δ)Ц,η = (S _n ± Δ) C,

где S_n - перемещение ползуна под действием силы удара маятника-движителя 14, мм;where S _n is the movement of the slider under the action of the impact force of the pendulum propulsion 14, mm;

Δ - поправка, учитывающая разность радиусов грузов тарировочного маятника 1 и маятника-движителя 14, мм.Δ is an amendment that takes into account the difference between the radii of the cargoes of the calibration pendulum 1 and the pendulum-mover 14, mm.

Регулирование точности измерений стенда для определения КПД зубчатых передач возможно за счет изменения динамических свойств маятника-движителя 14 и ползуна 6.Regulation of the accuracy of measurements of the stand to determine the efficiency of gears is possible due to changes in the dynamic properties of the pendulum-mover 14 and the slider 6.

Стенд для определения коэффициента полезного действия зубчатых передач отличается от прототипа снижением металлоемкости, энергоемкости, снижением затрат труда на проведение испытаний, уменьшением стоимости оборудования.The bench for determining the efficiency of gears differs from the prototype in the reduction of metal consumption, energy consumption, reduction of labor costs for testing, reduction in the cost of equipment.

Claims

A bench for determining the efficiency of gears, containing a base, a calibration pendulum, a pendulum propulsion device, a measuring device, characterized in that the base contains guide grooves to enable the bearings of the output shaft to be driven with a driven gear, locking screws fix the bearings against bias, calibration the pendulum is made in the form of a load suspended on a thread to a height-adjustable bracket, the pendulum-mover - in the form of a rod with a massive load at the end, a connected gesture ko with the input shaft, and the measuring device consists of a mounting plate, a retainer and a slider installed inside a transparent pipe with a measurement scale applied on it.