Помощь студентам в учебе
ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД И СРЕДСТВО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
|
Введение 5
Глава 1 Состояние вопроса и постановка задач исследования 10
1.1 Существующие методы контроля механического коэффициента
полезного действия цепных передач и методы их исследования с учетом потерь на трение 10
1.2 Анализ существующих методов оценки технического состояния
цепных передач 20
1.3 Выводы 24
Глава 2 Разработка динамического метода и средства контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи 26
2.1 Теоретическое обоснование динамического метода контроля
механического коэффициента полезного действия цепной передачи 26
2.1.1 Метод определения механического коэффициента полезного действия асинхронного цепного электропривода, характеризующего
его механические и добавочные потери 26
2.1.2 Методика определения механического коэффициента полезного
действия цепной передачи 34
2.2 Оценка систематической погрешности определения момента инерции
асинхронного цепного электропривода с учетом потерь 43
2.3 Проектирование аппаратно-программного комплекса для контроля
механического коэффициента полезного действия цепной передачи 50
2.4 Выводы 53
Глава 3 Теоретическое исследование влияния параметров цепной передачи с приводной втулочной цепью на ее механическую эффективность 55
3.1 Критерий оценки механической эффективности цепной передачи 56
3.2 Факторы, влияющие на механическую эффективность цепной
передачи 58
3.3 Качественная оценка факторов, влияющих на механическую
эффективность цепной передачи 60
3.3.1 Причины, обусловленные конструкцией цепных передач.
Кинематические погрешности 60
3.2.2.2 Натяжение ведомой ветви 62
3.3.2.3 Причины, обусловленные изменением коэффициента трения 63
3.3.2.4 Плоскопараллельное смещение звездочек 64
3.3.2.5 Суммарная работа трения в цепном зацеплении 69
3.2.3 Сравнительный анализ причин изменения механической эффективности цепной передачи 71
3.4 Выводы 74
Глава 4 Экспериментальное исследование механической эффективности цепных передач 76
4.1 Экспериментальная база 76
4.1.1 Стенд для контроля механического коэффициента полезного
действия цепных передач 77
4.1.2 Измерительная аппаратура 80
4.1.3 Определение усилия, возникающего в цепи от приведения
маховой массы во вращение 84
4.2 Методика определения механического коэффициента полезного
действия цепной передачи 91
4.3 Экспериментальное обоснование достоверности результатов,
получаемых динамическим методом 98
4.3.1 Сравнение значений крутящего момента, полученных
динамическим методом и с помощью датчика крутящего момента во время разгона асинхронного цепного электропривода 98
4.3.2 Определение момента инерции эталонного тела с помощью
динамического метода 102
4.4 Методика обработки результатов параллельных измерений 105
4.4.1 Погрешности измерений 105
4.4.2 Статистическая обработка результатов параллельных опытов.
Определение минимального количества измерений 108
4.5 Планирование экспериментов 117
4.5.1 Факторы влияния 118
4.5.2 Матрицы планирования экспериментов 120
4.5.3 Обработка результатов эксперимента 125
4.5.4 Анализ уравнений регрессии 131
4.6 Выводы 137
Заключение 139
Список терминов 142
Список литературы 143
Приложение А Силовой расчет и выбор оптимального предварительного натяжения в цепной передаче 153
Приложение Б Матрицы планирования и результаты многофакторного эксперимента 159
Б. 1 Матрицы планирования и результаты многофакторного эксперимента для первой серии опытов 159
Б.2 Матрицы планирования и результаты многофакторного
эксперимента для второй серии опытов 162
Приложение В Результаты многофакторного эксперимента и обработка полученных данных 166
Приложение Г Копия акта внедрения результатов диссертационной работы в Институт механики и машиностроения ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет» 178
Приложение Д Копия акта внедрения результатов диссертационной
работы в ООО «Интеллектуальные технологии» 179
Приложение Е Копия акта внедрения результатов диссертационной работы в ООО «Поволжский центр неразрушающего контроля» 180
Приложение Ж Копия акта внедрения результатов диссертационной работы в ООО «Институт перспективных технологий» 181
Глава 1 Состояние вопроса и постановка задач исследования 10
1.1 Существующие методы контроля механического коэффициента
полезного действия цепных передач и методы их исследования с учетом потерь на трение 10
1.2 Анализ существующих методов оценки технического состояния
цепных передач 20
1.3 Выводы 24
Глава 2 Разработка динамического метода и средства контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи 26
2.1 Теоретическое обоснование динамического метода контроля
механического коэффициента полезного действия цепной передачи 26
2.1.1 Метод определения механического коэффициента полезного действия асинхронного цепного электропривода, характеризующего
его механические и добавочные потери 26
2.1.2 Методика определения механического коэффициента полезного
действия цепной передачи 34
2.2 Оценка систематической погрешности определения момента инерции
асинхронного цепного электропривода с учетом потерь 43
2.3 Проектирование аппаратно-программного комплекса для контроля
механического коэффициента полезного действия цепной передачи 50
2.4 Выводы 53
Глава 3 Теоретическое исследование влияния параметров цепной передачи с приводной втулочной цепью на ее механическую эффективность 55
3.1 Критерий оценки механической эффективности цепной передачи 56
3.2 Факторы, влияющие на механическую эффективность цепной
передачи 58
3.3 Качественная оценка факторов, влияющих на механическую
эффективность цепной передачи 60
3.3.1 Причины, обусловленные конструкцией цепных передач.
Кинематические погрешности 60
3.2.2.2 Натяжение ведомой ветви 62
3.3.2.3 Причины, обусловленные изменением коэффициента трения 63
3.3.2.4 Плоскопараллельное смещение звездочек 64
3.3.2.5 Суммарная работа трения в цепном зацеплении 69
3.2.3 Сравнительный анализ причин изменения механической эффективности цепной передачи 71
3.4 Выводы 74
Глава 4 Экспериментальное исследование механической эффективности цепных передач 76
4.1 Экспериментальная база 76
4.1.1 Стенд для контроля механического коэффициента полезного
действия цепных передач 77
4.1.2 Измерительная аппаратура 80
4.1.3 Определение усилия, возникающего в цепи от приведения
маховой массы во вращение 84
4.2 Методика определения механического коэффициента полезного
действия цепной передачи 91
4.3 Экспериментальное обоснование достоверности результатов,
получаемых динамическим методом 98
4.3.1 Сравнение значений крутящего момента, полученных
динамическим методом и с помощью датчика крутящего момента во время разгона асинхронного цепного электропривода 98
4.3.2 Определение момента инерции эталонного тела с помощью
динамического метода 102
4.4 Методика обработки результатов параллельных измерений 105
4.4.1 Погрешности измерений 105
4.4.2 Статистическая обработка результатов параллельных опытов.
Определение минимального количества измерений 108
4.5 Планирование экспериментов 117
4.5.1 Факторы влияния 118
4.5.2 Матрицы планирования экспериментов 120
4.5.3 Обработка результатов эксперимента 125
4.5.4 Анализ уравнений регрессии 131
4.6 Выводы 137
Заключение 139
Список терминов 142
Список литературы 143
Приложение А Силовой расчет и выбор оптимального предварительного натяжения в цепной передаче 153
Приложение Б Матрицы планирования и результаты многофакторного эксперимента 159
Б. 1 Матрицы планирования и результаты многофакторного эксперимента для первой серии опытов 159
Б.2 Матрицы планирования и результаты многофакторного
эксперимента для второй серии опытов 162
Приложение В Результаты многофакторного эксперимента и обработка полученных данных 166
Приложение Г Копия акта внедрения результатов диссертационной работы в Институт механики и машиностроения ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет» 178
Приложение Д Копия акта внедрения результатов диссертационной
работы в ООО «Интеллектуальные технологии» 179
Приложение Е Копия акта внедрения результатов диссертационной работы в ООО «Поволжский центр неразрушающего контроля» 180
Приложение Ж Копия акта внедрения результатов диссертационной работы в ООО «Институт перспективных технологий» 181
Актуальность темы исследования. Повышение механического коэффициента полезного действия силового привода остается важной задачей на пути улучшения качества и технического уровня механических систем, а, следовательно, повышения конкурентоспособности нашей страны в области машиностроения. Возможность обеспечения высокого механического коэффициента полезного действия машин и механизмов и их безотказной работы может быть достигнуто благодаря улучшению качества методов и средств контроля потерь на трение в механических передачах, в частности цепных передачах, широко используемых во многих приводах.
Условия трения и инерционные характеристики цепных передач оказывают влияние на скорость деградационных процессов, таких как износ и контактная выносливость, которые являются критериями их работоспособности, и, как следствие, оказывают значительное влияние на срок службы цепных передач. Поэтому исследования, направленные на разработку методов и средств контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач, являются актуальными.
Степень разработанности темы. Исследованиям цепных передач посвящено немалое количество работ отечественных и зарубежных ученых. Особое внимание в них уделено вопросам изнашивания и прочности цепей, повышения долговечности и совершенствования технического обслуживания цепных передач, методам оценки их состояния. Наиболее подробно эти вопросы освещены в работах Ю. С. Баршая, Р. Биндера, Н. В. Воробьева, К. П. Жукова, И. И. Ивашкова, А. А. Петрика, Г.К. Рябова и др. Однако в этих работах вопросам контроля механического коэффициента полезного действия в цепных передачах уделено недостаточно внимания.
Для целей контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач наиболее часто применяется тензометрический метод, который требует высокой точности контроля сигнала и тарирования тензодатчиков. При этом контроль крутящего момента происходит с низкой частотой регистрации, что обусловлено временем, необходимым для восстановления упругодеформированного состояния тензоэлемента. Кроме того, имеют место сложности, связанные с передачей сигнала от тензоэлемента в измерительную систему, а также дороговизна измерительной аппаратуры.
Другие методы контроля, такие как метод регистрации реактивных моментов на статорах электрических машин и метод свободного выбега обладают рядом недостатков, связанных со значительными методическими погрешностями и сложностью измерительного процесса (метод регистрации реактивных моментов), и невозможностью создания номинального усилия в цепи во время исследований (метод свободного выбега).
Таким образом, выявленные недостатки существующих методов контроля цепных передач с учетом потерь на трение требуют создания новых методов и средств контроля. Поэтому исследования, направленные на разработку точных, надежных и экономически целесообразных методов и средств контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач, расширяющие возможности существующих, являются актуальными.
Цель диссертационной работы - разработка и практическая реализация динамического метода и средства контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
Задачи исследования:
1. Провести анализ существующих методов и средств контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
2. Разработать метод, методику и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
3. Провести теоретическое исследование степени влияния параметров цепной передачи с приводной втулочной цепью на ее механические потери.
4. Провести экспериментальное обоснование достоверности результатов, получаемых с помощью разработанного динамического метода контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
5. Провести экспериментальные исследования степени влияния параметров цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью на ее механические потери.
Методы исследования. Для достижения поставленной цели и реализации основных задач исследования использованы методы математической статистики, планирования экспериментов, тензорезистивный метод измерения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя, метод физического моделирования, методы теоретической механики, динамики вращательного движения, теории двигателей вращательного действия, теории механизмов и машин. Для обработки экспериментальных данных использовались пакеты прикладных программ Microsoft Excel, Solidworks, MATLAB.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, полученных автором, обеспечивается необходимым объемом экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментально полученных результатов исследований, удовлетворительной сходимостью результатов, полученных общеизвестными способами и разработанным методом, непротиворечивостью исследованиям других авторов, а также использованием экспериментального оборудования, позволяющего с достаточной точностью осуществлять измерения требуемых параметров, обработкой полученных результатов с применением средств вычислительной техники, программного обеспечения и методов математической статистики.
На защиту выносятся:
1. Метод определения коэффициента полезного действия асинхронного цепного электропривода, характеризующего его механические и добавочные потери.
2. Метод и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи, основанные на регистрации времени разгона асинхронного цепного электропривода.
3. Регрессионная зависимость механического коэффициента полезного действия цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью от ее параметров.
Научная новизна:
1. Разработан метод определения механического коэффициента полезного действия асинхронного цепного электропривода, характеризующего его механические и добавочные потери.
2. Разработаны метод и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи, основанные на регистрации времени разгона асинхронного цепного электропривода.
3. Впервые получены регрессионные уравнения, характеризующие изменение механического коэффициента полезного действия цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью при варьировании значений различных ее параметров (межосевое расстояние, плоскопараллельное смещение звездочек, величина стрелы провеса холостой ветви, способ смазки, относительное удлинение шага цепи) в различных скоростных диапазонах.
Практическая значимость работы.
1. Разработанный метод, средство и методика позволяют проводить контроль механического коэффициента полезного действия цепной передачи в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов работы с более высокими частотными характеристиками, чем при применении существующих методов.
2. Предложенный метод может стать основой для дальнейших исследований, направленных на уменьшение механических потерь в цепной передаче и улучшение динамических свойств цепей и цепных устройств, как на стадии производства, так и их эксплуатации.
3. Предложенный метод может применяться для контроля факторов, влияющих на механические потери в цепных, зубчатых, червячных и других видах передач.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались:
1. ) на IX международной заочной научно-практической конференции
«Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2012);
2. ) на VI международной научно-практической конференции «Техник и
технология: новые перспективы развития» - М.: Издательство «Спутник+» (Москва, 2012);
3. ) на международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу — творчество молодых» (Йошкар-Ола, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них в журналах, рекомендованных ВАК - 5, получен патент №2507492 РФ МПК7 G01M1/10от 20.02.2014 г.
Реализация результатов работы. Динамический метод и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач нашли применение в ООО «Поволжский центр неразрушающего контроля», ООО «Институт перспективных технологий», ООО «Интеллектуальные технологии». Теория метода контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач внедрена в магистерскую программу «Технологии инерционного контроля машин и оборудования нефтегазового и энергомашиностроительного комплексов» по направлению 150402 «Технологические машины и оборудование».
Условия трения и инерционные характеристики цепных передач оказывают влияние на скорость деградационных процессов, таких как износ и контактная выносливость, которые являются критериями их работоспособности, и, как следствие, оказывают значительное влияние на срок службы цепных передач. Поэтому исследования, направленные на разработку методов и средств контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач, являются актуальными.
Степень разработанности темы. Исследованиям цепных передач посвящено немалое количество работ отечественных и зарубежных ученых. Особое внимание в них уделено вопросам изнашивания и прочности цепей, повышения долговечности и совершенствования технического обслуживания цепных передач, методам оценки их состояния. Наиболее подробно эти вопросы освещены в работах Ю. С. Баршая, Р. Биндера, Н. В. Воробьева, К. П. Жукова, И. И. Ивашкова, А. А. Петрика, Г.К. Рябова и др. Однако в этих работах вопросам контроля механического коэффициента полезного действия в цепных передачах уделено недостаточно внимания.
Для целей контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач наиболее часто применяется тензометрический метод, который требует высокой точности контроля сигнала и тарирования тензодатчиков. При этом контроль крутящего момента происходит с низкой частотой регистрации, что обусловлено временем, необходимым для восстановления упругодеформированного состояния тензоэлемента. Кроме того, имеют место сложности, связанные с передачей сигнала от тензоэлемента в измерительную систему, а также дороговизна измерительной аппаратуры.
Другие методы контроля, такие как метод регистрации реактивных моментов на статорах электрических машин и метод свободного выбега обладают рядом недостатков, связанных со значительными методическими погрешностями и сложностью измерительного процесса (метод регистрации реактивных моментов), и невозможностью создания номинального усилия в цепи во время исследований (метод свободного выбега).
Таким образом, выявленные недостатки существующих методов контроля цепных передач с учетом потерь на трение требуют создания новых методов и средств контроля. Поэтому исследования, направленные на разработку точных, надежных и экономически целесообразных методов и средств контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач, расширяющие возможности существующих, являются актуальными.
Цель диссертационной работы - разработка и практическая реализация динамического метода и средства контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
Задачи исследования:
1. Провести анализ существующих методов и средств контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
2. Разработать метод, методику и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
3. Провести теоретическое исследование степени влияния параметров цепной передачи с приводной втулочной цепью на ее механические потери.
4. Провести экспериментальное обоснование достоверности результатов, получаемых с помощью разработанного динамического метода контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач.
5. Провести экспериментальные исследования степени влияния параметров цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью на ее механические потери.
Методы исследования. Для достижения поставленной цели и реализации основных задач исследования использованы методы математической статистики, планирования экспериментов, тензорезистивный метод измерения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя, метод физического моделирования, методы теоретической механики, динамики вращательного движения, теории двигателей вращательного действия, теории механизмов и машин. Для обработки экспериментальных данных использовались пакеты прикладных программ Microsoft Excel, Solidworks, MATLAB.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, полученных автором, обеспечивается необходимым объемом экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментально полученных результатов исследований, удовлетворительной сходимостью результатов, полученных общеизвестными способами и разработанным методом, непротиворечивостью исследованиям других авторов, а также использованием экспериментального оборудования, позволяющего с достаточной точностью осуществлять измерения требуемых параметров, обработкой полученных результатов с применением средств вычислительной техники, программного обеспечения и методов математической статистики.
На защиту выносятся:
1. Метод определения коэффициента полезного действия асинхронного цепного электропривода, характеризующего его механические и добавочные потери.
2. Метод и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи, основанные на регистрации времени разгона асинхронного цепного электропривода.
3. Регрессионная зависимость механического коэффициента полезного действия цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью от ее параметров.
Научная новизна:
1. Разработан метод определения механического коэффициента полезного действия асинхронного цепного электропривода, характеризующего его механические и добавочные потери.
2. Разработаны метод и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи, основанные на регистрации времени разгона асинхронного цепного электропривода.
3. Впервые получены регрессионные уравнения, характеризующие изменение механического коэффициента полезного действия цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью при варьировании значений различных ее параметров (межосевое расстояние, плоскопараллельное смещение звездочек, величина стрелы провеса холостой ветви, способ смазки, относительное удлинение шага цепи) в различных скоростных диапазонах.
Практическая значимость работы.
1. Разработанный метод, средство и методика позволяют проводить контроль механического коэффициента полезного действия цепной передачи в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов работы с более высокими частотными характеристиками, чем при применении существующих методов.
2. Предложенный метод может стать основой для дальнейших исследований, направленных на уменьшение механических потерь в цепной передаче и улучшение динамических свойств цепей и цепных устройств, как на стадии производства, так и их эксплуатации.
3. Предложенный метод может применяться для контроля факторов, влияющих на механические потери в цепных, зубчатых, червячных и других видах передач.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались:
1. ) на IX международной заочной научно-практической конференции
«Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2012);
2. ) на VI международной научно-практической конференции «Техник и
технология: новые перспективы развития» - М.: Издательство «Спутник+» (Москва, 2012);
3. ) на международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу — творчество молодых» (Йошкар-Ола, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них в журналах, рекомендованных ВАК - 5, получен патент №2507492 РФ МПК7 G01M1/10от 20.02.2014 г.
Реализация результатов работы. Динамический метод и средство контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач нашли применение в ООО «Поволжский центр неразрушающего контроля», ООО «Институт перспективных технологий», ООО «Интеллектуальные технологии». Теория метода контроля механического коэффициента полезного действия цепных передач внедрена в магистерскую программу «Технологии инерционного контроля машин и оборудования нефтегазового и энергомашиностроительного комплексов» по направлению 150402 «Технологические машины и оборудование».
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования и анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы.
1. Проведенный анализ существующего уровня развития методов контроля цепных передач показал, что существующие методы контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи обладают рядом недостатков (необходимость тарировки измерительных органов, подверженность влиянию температурных условий, сложность определения механического коэффициента полезного действия без учета потерь в подшипниковых узлах цепной передачи и др.) и не могут в полной мере отвечать требованиям современного машиностроения.
2. Впервые предложенные метод и методика контроля механического коэффициента полезного действия цепных передачах в качестве критерия механической эффективности цепной передачи используют момент инерции асинхронного цепного электропривода с учетом потерь и время его разгона в выбранных скоростных диапазонах . В настоящей работе предлагается проводить контроль эффективности цепной передачи с помощью времени разгона, поскольку это позволит в значительной мере увеличить точность контроля по сравнению с существующими методами вследствие отсутствия косвенности измерений и необходимости тарировки измерительных органов.
3. Предлагаемый метод контроля предполагает использование дополнительной инерционной массы на ведомом валу асинхронного цепного электропривода для создания необходимого усилия в цепи, что избавляет от необходимости использования нагрузочного устройства.
4. Разработанный динамический метод контроля решает проблему определения механического коэффициента полезного действия цепной передачи без учета потерь в ее подшипниковых узлах.
5. Впервые спроектированный аппаратно-программный комплекс позволяет проводить контроль механического коэффициента полезного действия цепных передач и выявлять исследуемые зависимости в широком диапазоне скоростей и с более высокими частотными характеристиками, чем при применении существующих методов.
6. Проведенные теоретические расчеты влияния параметров цепной передачи с приводной втулочной цепью на ее механическую эффективность показали, что основным фактором, в наибольшей степени воздействующим на механические потери, является коэффициент трения между движущимися элементами цепной передачи, который почти в два раза превышает степень влияния плоскопараллельного смещения звездочек при интервале варьирования последнего выше предельно рекомендуемого.
7. Результаты проведенных экспериментов показывают, что значения крутящего момента, получаемые динамическим методом контроля, незначительно отличаются от значений крутящего момента, получаемых с помощью датчиков крутящего момента (максимальное отклонение составляет 2,0% при крутящем моменте менее 7 Н-м и угловой скорости менее 200 рад/с). Сходимость результатов, полученных динамическим методом и расчетным путем при определении момента инерции добавочного диска, варьируется в пределах 1,0%.
8. Полученные механические характеристики асинхронного электродвигателя при различных значениях моментов инерции нагрузочных маховых дисков, расположенных на ведомом валу, совпадают на всем скоростном диапазоне с максимальным относительным отклонением 1,3%, что является подтверждением достоверности результатов, получаемых с помощью динамического метода.
9. Впервые полученные уравнения регрессии, оценивающие степень влияния параметров цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью на ее механическую эффективность, согласуются с результатами теоретических расчетов и показывают, что наибольшее влияние на значение механического коэффициента полезного действия оказывает способ смазки цепи kc(количество смазки в сопряжениях цепной передачи). Вторым по степени влияния выступает такой фактор, как плоскопараллельное смещение звездочек kb,что также подтверждает теоретические результаты. При увеличении скоростного диапазона до 600 - 800 оборотов в минуту степень влияния межосевого расстояния приближается к значению степени влияния плоскопараллельного смещения звездочек.
10. Обнаружение изменения шага цепи Ыц с помощью разработанного метода контроля при оценке технического состояния цепной передачи представляется проблематичной задачей, поскольку степень влияния данного фактора на механический коэффициент полезного действия цепной передачи незначительно превышает случайную погрешность измерения ускорения асинхронного цепного электропривода.
1. Проведенный анализ существующего уровня развития методов контроля цепных передач показал, что существующие методы контроля механического коэффициента полезного действия цепной передачи обладают рядом недостатков (необходимость тарировки измерительных органов, подверженность влиянию температурных условий, сложность определения механического коэффициента полезного действия без учета потерь в подшипниковых узлах цепной передачи и др.) и не могут в полной мере отвечать требованиям современного машиностроения.
2. Впервые предложенные метод и методика контроля механического коэффициента полезного действия цепных передачах в качестве критерия механической эффективности цепной передачи используют момент инерции асинхронного цепного электропривода с учетом потерь и время его разгона в выбранных скоростных диапазонах . В настоящей работе предлагается проводить контроль эффективности цепной передачи с помощью времени разгона, поскольку это позволит в значительной мере увеличить точность контроля по сравнению с существующими методами вследствие отсутствия косвенности измерений и необходимости тарировки измерительных органов.
3. Предлагаемый метод контроля предполагает использование дополнительной инерционной массы на ведомом валу асинхронного цепного электропривода для создания необходимого усилия в цепи, что избавляет от необходимости использования нагрузочного устройства.
4. Разработанный динамический метод контроля решает проблему определения механического коэффициента полезного действия цепной передачи без учета потерь в ее подшипниковых узлах.
5. Впервые спроектированный аппаратно-программный комплекс позволяет проводить контроль механического коэффициента полезного действия цепных передач и выявлять исследуемые зависимости в широком диапазоне скоростей и с более высокими частотными характеристиками, чем при применении существующих методов.
6. Проведенные теоретические расчеты влияния параметров цепной передачи с приводной втулочной цепью на ее механическую эффективность показали, что основным фактором, в наибольшей степени воздействующим на механические потери, является коэффициент трения между движущимися элементами цепной передачи, который почти в два раза превышает степень влияния плоскопараллельного смещения звездочек при интервале варьирования последнего выше предельно рекомендуемого.
7. Результаты проведенных экспериментов показывают, что значения крутящего момента, получаемые динамическим методом контроля, незначительно отличаются от значений крутящего момента, получаемых с помощью датчиков крутящего момента (максимальное отклонение составляет 2,0% при крутящем моменте менее 7 Н-м и угловой скорости менее 200 рад/с). Сходимость результатов, полученных динамическим методом и расчетным путем при определении момента инерции добавочного диска, варьируется в пределах 1,0%.
8. Полученные механические характеристики асинхронного электродвигателя при различных значениях моментов инерции нагрузочных маховых дисков, расположенных на ведомом валу, совпадают на всем скоростном диапазоне с максимальным относительным отклонением 1,3%, что является подтверждением достоверности результатов, получаемых с помощью динамического метода.
9. Впервые полученные уравнения регрессии, оценивающие степень влияния параметров цепной передачи с двухрядной приводной втулочной цепью на ее механическую эффективность, согласуются с результатами теоретических расчетов и показывают, что наибольшее влияние на значение механического коэффициента полезного действия оказывает способ смазки цепи kc(количество смазки в сопряжениях цепной передачи). Вторым по степени влияния выступает такой фактор, как плоскопараллельное смещение звездочек kb,что также подтверждает теоретические результаты. При увеличении скоростного диапазона до 600 - 800 оборотов в минуту степень влияния межосевого расстояния приближается к значению степени влияния плоскопараллельного смещения звездочек.
10. Обнаружение изменения шага цепи Ыц с помощью разработанного метода контроля при оценке технического состояния цепной передачи представляется проблематичной задачей, поскольку степень влияния данного фактора на механический коэффициент полезного действия цепной передачи незначительно превышает случайную погрешность измерения ускорения асинхронного цепного электропривода.