Результат интеллектуальной деятельности: Стенд для испытания гасителей крутильных колебаний

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания гасителей крутильных колебаний, установленных на коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания.

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.

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.

Однако, данные конструкции стендов не позволяют испытывать крутильные колебания коленчатых валов совместно с гасителями крутильных колебаний, а также менять конфигурацию коленчатых валов.

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.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей стенда и более точного измерения крутильных колебаний.

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.

На валу установлены, по меньшей мере, четыре вышеупомянутых ротора и коаксиально установленных им четыре статора. Вал выполнен шлицевым. Сущность изобретения поясняется чертежом.

На фигуре изображена схема стенда для проверки гасителей крутильных колебаний

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.

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

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.