一種新型多功能機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)
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3.2負(fù)載和轉(zhuǎn)速控制
通過(guò)PC812-PG的模擬量輸出口分別對(duì)變頻器和數(shù)字閥發(fā)出電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速和載荷的控制。
4試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)特色及用途
該設(shè)計(jì)方案將傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)與新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速、載荷的數(shù)字控制，使轉(zhuǎn)速和載荷反應(yīng)靈敏，能夠較好地模擬實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速信號(hào)準(zhǔn)確、在線、實(shí)時(shí)、高速采集和處理。采用變頻器可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速，省去以往用控制柜的不便。該試驗(yàn)臺(tái)還具有很強(qiáng)的開發(fā)潛力，通過(guò)軟件版本的不斷升級(jí)和少量的硬件改進(jìn)，可以使試驗(yàn)臺(tái)的適用范圍不斷增加。
適用的機(jī)械傳動(dòng)裝置有，圓柱齒輪減速箱、變速器、錐齒輪、汽車驅(qū)動(dòng)橋，蝸桿減速器、行星齒輪減速器、鏈帶傳動(dòng)、傳動(dòng)等裝置。
下面是采集負(fù)載恒為M=130N•m，減數(shù)器輸入端N=1000r/min的轉(zhuǎn)速信號(hào)的1k數(shù)據(jù)（如圖4和圖5），進(jìn)行傅立葉變換或小波變換（略），可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和故障診斷。圖6為在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載下傳動(dòng)效率曲線圖，圖中曲線由上至下的輸入轉(zhuǎn)速分別為600r/min、800r/min、1000r/min、1200r/min、1600r/min。
實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要消耗電動(dòng)機(jī)一部分功率，其只隨傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的變化而變化。引起該功率損失的主要因素有傳動(dòng)件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦、由于加工和裝配誤差而加大的摩擦以及攪油、空氣阻力和其它動(dòng)載荷等。隨著轉(zhuǎn)速的增加，由于功率損失增加，在相同負(fù)載下傳動(dòng)效率會(huì)有所降低。從圖6可以看到，相同負(fù)載下，轉(zhuǎn)速越高，效率越低，也表明實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試結(jié)果與理論是相符合的。實(shí)驗(yàn)臺(tái)是9級(jí)精度閉式圓柱齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)效率的理論值應(yīng)在96％左右，由于電機(jī)、加載器、傳動(dòng)器、軸承等的摩擦，油損失、攪裝配誤差以及測(cè)量值的誤差，使得計(jì)算出的傳動(dòng)效率低于理論值。
結(jié)論
該新型多功能機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)以機(jī)械功率流封閉式機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為核心，采用變頻器和交流電動(dòng)機(jī)作為調(diào)速系統(tǒng)，以液壓泵站和加載器構(gòu)成加載系統(tǒng)模擬實(shí)際工況，使用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器獲取轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，與圓柱齒輪減速箱一起構(gòu)成了功率流封閉的機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)以計(jì)算機(jī)作為控制與處理中心，該設(shè)計(jì)方案充分體現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源和數(shù)字化技術(shù)的靈活運(yùn)用。本文研制的試驗(yàn)臺(tái)已成功地用于系統(tǒng)傳動(dòng)功率、機(jī)械產(chǎn)品承受載荷的測(cè)試。多次試驗(yàn)表明，該試驗(yàn)臺(tái)與現(xiàn)有的其它同類試驗(yàn)臺(tái)相比，自動(dòng)化程度大大提高，模擬實(shí)際工況的能力明顯增強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)
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評(píng)論