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研究减速器液粘加载试验台

作者:admin 发布时间:2019-9-25 9:05:06 浏览次数:6

    1 概述

    减速器被广泛地用于机械、电力、矿业、冶金、建材、船舶、航空等领域。为了避免减速器在使用过程中出现故障,影响生产,按照国家相关标准,对减速器的加载试验提出了更高的要求。目前常用的加载方式有:发电加载试验台、电涡流测功机加载试验台和水力测功机加载试验台。液粘加载测功机是今年才发展起来的一种新型加载设备,具有单位体积功率大、惯量小、低速性能好、动态响应快,可实现低速大转矩及制动工况。

    2 液粘加载系统

    该试验台的动力驱动由交流电动机提供,加载器采用液粘测功机完成分级载荷加载,即分别按减速器额定功率的0%、25%、50%、75%、100%这5个等级来提供负载。输入输出转矩转速传感器分别用来测得系统的输入和输出端的转矩、转速和功率。电控仪表集中在中央控制台,担负着电动机、液压站、水泵电机组的电气控制,内置的工控机完成数据的采集处理和打印,系统还配置了噪声测试仪、振动测试仪、红外测温仪等辅助测试装置。

    (1)工作原理

    液粘测功机是根据牛顿内摩擦原理(即液体粘性剪切力)设计的,两块平行放置的平板之间,充满着动力粘度的油液,两板间距当下板固定,上板以速度V平行于下板运动,则板件流体受到剪切,为保持上板的速度V,所需的力F与板的面积A、流体动力粘度 及速度梯度成正比。测功机的主动摩擦片通过花键安装在主动轴上,可以沿轴向自由移动,被动摩擦片通过花键安装被动轴上,被动轴通过拉压传感器固定在底座上。主动摩擦片的运动由液压缸控制,当控制油压为零、油膜厚度0.3mm时,油膜剪切力对传递力矩几乎不起作用;当油压逐步升高,油膜厚度逐渐变小,输出速度增大,剪切力变大。

    (2)液压系统

    低压系统由齿轮泵、粗滤清器、冷却器和溢流阀等组成;控制系统由齿轮泵、精滤清器、电液比例溢流阀和电磁阀组成。通过调节电流量来控制电液比例溢流阀的开启度,改变主、从摩擦片油膜间隙。在需要零压时为了防止电液比例溢流阀出现磁滞效应,可用电磁换向阈将其卸荷,使摩擦副完全脱离。为了减小冷却润滑油的回油阻力,在加载器的回油管路上安装了一台管道泵,以缩短热油在加载器中的停留时间,提高冷却效果。

    3 测控系统

    (1)数据的采集处理 数据的采集处理系统集中在电控仪表柜内,主要由工控机、数据采集卡、信号调理模块等组成。减速器加载试验台的数据主要是压力、温度、噪声、振动和转矩转速等,模拟量水压、水温通过A/D板传入多功能数据采集板DAQ2010.数字量转矩、转速、功率信号通过RS232传入到DAQ2010.

    (2)软件 系统的软件是参考美国N1公司的图形化编程软件LabView而开发的,图形化编程语言(G语言)和语言编程,比VB、C等编程语言方便易懂,效率高,可扩充性强,用户可以根据自己的需要定义和扩展参数添加新模块。Labview软件包容了GPIB、VXI、RS?232和RS?485协议硬件及数据采集卡通讯的全部功能,应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数,这是由N1公司以虚拟仪器概念为基础开发的,并附有常用的仪器仪表模块。DAQ系统是基于PC的数据采集,通过模块化硬件、应用软件和计算机结合进行测量,结构简单,价格便宜,适合本试验台使用。

    4 结语

    电涡流测功机机械惯性大,磁滞效应导致动态响应速度慢;水力测功机在低速下难以产生足够大的制动力矩的问题;减速器液粘加载试验台的研制成功,解决了直流电测功机在低速时不能工作的难题。另外虚拟仪器技术的应用,减少了二次仪表的使用,方便了技术人员编程与使用,系统的功能更加灵活。但缺点是液粘测功机工作油温高,需要配置大的冷却器。


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