CC BY
12
УДК 621.825.6-192
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА
А. В. Кустов, Т. Г. Чабукашвили, К. А. Чайкина*
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: Ksenyachaykina@mail.ru
Предложена система автоматизированного управления стенда для испытаний карданных передач, который позволит проводить испытания карданных передач с регистрацией результатов измерения и автоматизированной настройкой основных элементов стенда. Разработана схема автоматизации основных элементов управления испытательного стенда.
Ключевые слова: карданная передача, датчик, стенд, устройство, вибрация.
MEASURING SYSTEM OF TEST STAND A. V. Kustov, T. G. Chabukashvili, K. A. Chaykina*
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: Ksenyachaykina@mail.ru
In this article, a system was proposed for automated control of the test bench for cardan transmissions, which would allow testing of cardan transmissions with recording measurement results and automated tuning of the main elements of the bench. The scheme of automation of the main controls of the test bench has been developed.
Keywords: universal joint transmissions, sensor, stand, device, vibration.
На сегодняшний день практически во всех устройствах используются карданные передачи. В результате вращения карданных валов выявляется дисбаланс, существенно уменьшающий срок службы карданных передач. Помимо этого из-за вибраций карданных передач существует возможность возникновения неисправностей и у агрегатов связанных с ними. В промышленности карданные передачи нашли свое широкое применение, этим обусловливается их актуальность.
Вибрации карданных передач зачастую приводят к неисправностям ведущего и ведомого мостов, а также коробки передач, элементов карданной передачи и других агрегатов. И производители, и те, кто использует данные устройства, заинтересованы в увеличении срока службы карданных передач. Для этого необходимо использование измерительных приборов, с целью сбора информации о любых отклонениях устройств, для дальнейшего предотвращения выходов их из строя. Так как в наше время персональный компьютер является неотъемлемой частью каждой лаборатории, он широко используется как средство накопления и обработки информации, а также для управления испытательными стендами в реальном времени. За счет этого сам компьютер с добавлением внешнего модуля сбора данных можно превратить в многофункциональный измерительный прибор, заменив традиционные приборы.
Авторы [1] разработали модуль измерения деформаций с помощью тензорезисторов, на платформе arduino с возможностью подключения к программному пакету LabView, который позволяет измерять деформации карданной передачи и передавать данные бесконтактным способом, а результаты измерений приведены в работе [2]. Известна работа [3], в которой к программному пакету LabView подключается цифровой осциллограф для замера таких же деформаций, но только контактным способом, что не всегда удобно. В работах [4; 5] дано описание мембранного дат-
Секция «Проектирование машин и робототехника»
чика, выполненного на платформе агёшпо, который позволяет измерять давления с выводом данных на персональный компьютер. В работе [6] дано описание устройства для измерения вибраций карданных передач на основе датчиков аМшпо, на базе модуля передачи данных по радиопередатчику [1].
Стенд для испытания карданных передач [7] состоит из установленных на основной раме электродвигателя, механической коробки переключения передач, соединенной с входным валом испытываемой карданной передачи, выходной вал которой соединен с устройством нагружения через раздаточный редуктор. Устройство нагружения выполнено в виде гидронасоса, вал которого соединен с выходным валом раздаточного редуктора, входной канал гидронасоса присоединен к гидравлическому баку, а выходной канал соединен с входом дросселя с регулирующим элементом, выход которого через теплообменник соединен с гидравлическим баком, притом между выходным каналом гидронасоса и входом дросселя установлены предохранительный клапан и манометр, отградуированный в единицах тормозного момента.
Устройство нагружения (см. рис. 1) оснащено системой автоматического управления, которая состоит из блока управления, состоящего из задатчика алгоритма функционирования, элемента сравнения, автоматического управляющего устройства, усилителя сигналов, датчик давления и датчик температуры, установленные между гидронасосами входом дросселя с регулирующим элементом и соединенные с элементом сравнения, термоклапан с регулирующим элементом, установленный между выходом дросселя с регулирующим элементом и теплообменником, а также соединенные через датчики положения регулирующего элемента с элементом сравнения соответственно дроссель и термоклапан.
Рис. 1. Схема устройства управления стедна для испытаний карданных передач
Регулирующие элементы дросселя и термоклапана оснащены подключенными к выходу усилителя сигналов исполнительными механизмами управления их положением, каждый из которых содержит шаговый электродвигатель и редуктор.
Устройства, описание которых представлено в работах [1-6] предназначены для измерительной системы испытательного стенда [8], для которого необходимо разработать систему автоматизированного управления, которая позволит проводить испытания карданных передач [9-10; 11] с регистрацией результатов измерения и автоматизированной настройкой основных элементов стенда [12; 13].
Библиографические ссылки
1. Ереско А. С., Ереско С. П., Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Орлов А. А. Разработка модуля измерения деформаций с помощью тензорезисторов с использованием агёшпо / Механики XXI веку: материалы XX Междунар. науч. конф. Братск : БрГУ, 2017. С. 82-85.
2. Ереско С. П., Зябликов В. А., Кукушкин Е. В. Мембранный датчик измерения давления с использованием платформы arduino / Актуальные проблемы авиации и космонавтики: материалы IV Междун. науч.- практ. конф.; СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2018. C. 335-337.
3. Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Орлов А. А. Тензометрические измерения деформаций карданных передач на испытательном стенде / Решетневские чтения: материалы XXI Междунар. науч. конф.; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2017. С. 562-564.
4. Ереско С. П., Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Орлов А. А. Виртуальный осциллограф для испытательного стенда / Решетневские чтения: материалы XX Междунар. науч. конф.; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016. С. 407-409.
5. Ереско С. П., Зябликов В. А., Кукушкин Е. В. Исследование и разработка датчика измерения давления мембранного типа с использованием платформы Arduino и программного комплекса Labview / Системы. Методы. Технологии. 2018. Т. 41. №2. С. 41-46. DOI: 10.18324/2077-54152019-1-41-46.
6. Ковалев В. И., Романенко Д. А., Кукушкин Е. В. Устройство для измерения вибрации карданных передач / Решетневские чтения: материалы XXII Междунар. науч. конф.; СибГУ им. ак. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2018. С. 493-495.
7. Ереско С. П., Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Меновщиков В. А. Сравнительный анализ конструкций карданных шарниров неравных угловых скоростей / Вестник СибГАУ. 2015. Том 16, № 3. С. 720-728.
8. Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Орлов А. А. Разработка измерительной системы стенда для испытания карданных передач / Решетневские чтения: материалы XXI Междунар. науч. конф.; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2017. С. 559-561.
9. Eresko S. P., Eresko T. T., Kukushkin E. V., Method of preparation of the experiment for investigation of universal joints on needle bearings / Сибирский журнал науки и технологий. 2018. Т. 19, № 1. С. 120-136.
10. Ереско С. П., Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Меновщиков В. А., Хоменко И. И. Планирование эксперимента по исследованию карданных передач на игольчатых подшипниках / Вестник СибГАУ. 2016. Том 17, № 4. С. 1062-1071.
11. Ереско С. П., Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Меновщиков В. А., Михеев А. Е. Сравнительный анализ конструкций испытательных стендов для испытания карданных шарниров / Сибирский журнал науки и технологий. 2017. Т. 18, № 4. С. 902-909.
12. Ереско С. П., Ереско Т. Т., Кукушкин Е. В., Меновщиков В. А., Хоменко И. И. Планирование эксперимента по исследованию карданных передач на игольчатых подшипниках / Вестник СибГАУ. 2016. Том 17, № 4. С. 1062-1071.
13. Eresko S. P., Eresko T. T., Kukushkin E. V., Method of preparation of the experiment for investigation of universal joints on needle bearings / Сибирский журнал науки и технологий. 2018. Т. 19, № 1. С. 120-136.
© Кустов А. В., Чабукашвили Т. Г., Чайкина К. А., 2019
