2.2. Оборудование для проведения компьютерной лабораторной работы

Основу оборудования для проведения компьютерной лабораторной работы составляет виртуальная установка (стенд) с разомкнутой системой нагружения. Механическая часть этой установки представлена на рис. 2.3.

Рис. 2.3 – Механическая часть виртуальной установки: 1 – измерительное устройство вращающего момента двигателя; 2 – приводной электродвигатель с регулируемой частотой вращения вала; 3 – исследуемый соосный цилиндрический редуктор; 4 – нагрузочное устройство; 5 – рукоятка управления барабанным тормозом

Виртуальная установка (рис. 2.3) состоит из исследуемого двухступенчатого соосного редуктора 3, приводного электродвигателя 2 с регулируемой частотой вращения вала, нагрузочного устройства 4 с ленточным тормозом и регулируемым тормозным моментом. Корпус (статор) электродвигателя установлен на основании стенда балансирно на двух шариковых подшипниках, смонтированных на кронштейнах, и может свободно поворачиваться в подшипниках относительно своей оси. На лицевой стороне одного из кронштейнов смонтировано измерительное устройство 1 для измерения вращающего момента электродвигателя. Измерительное устройство состоит из рычага, штока и датчика с пружиной. Вал якоря электродвигателя 2 одним концом соединен через муфту с входным валом редуктора 3.

Нагрузочное устройство 4 оборудовано рукояткой 5 для изменения тормозного момента ленточного тормоза.

Управление виртуальной установкой осуществляется с пульта, общий вид которого представлен на рис. 2.4.

Рис. 2.4 - Пульт управления виртуальной установкой: 1 – кнопка включения сети; 2 – регулятор оборотов двигателя;3 – индикатор оборотов двигателя; 4 – индикатор полезной мощности двигателя; 5 – индикатор оборотов тормоза; 6 – индикатор момента двигателя; 7 – индикатор момента тормоза

На пульте управления (рис. 2.4) располагаются:

Кнопка включения сети.

Регулятор частоты вращения вала электродвигателя.

Индикаторы: частоты вращения вала электродвигателя; полезной мощности электродвигателя; частоты вращения барабана тормоза; вращающего момента электродвигателя; тормозного момента тормоза.

2.2.1. Техническая характеристика исследуемого виртуального редуктора:

Тип редуктора – двухступенчатый цилиндрический соосный.

Межосевое расстояние = (90 - 160) мм.

Числа зубьев зубчатых колес: первой ступени  = (30 - 35),  = (60 - 65); второй ступени = (20 - 35),  = (40 - 50).

Ширина колеса первой ступени = (16-60) мм; второй ступени = (20-80) мм.

2.2.2. Характеристика виртуального электропривода

Частота вращения вала электродвигателя (входного вала редуктора)

n₁ = (500, 1000, 1500, 2000, 2500 и 3000) об/мин.

Максимальный вращающий момент на валу двигателя T₁ = 15 Нּм.

2.2.3. Характеристика виртуального нагрузочного устройства

Тормозной момент на барабане ленточного тормоза Т₂ = (0 - 40) Нּм.

Регулирование тормозного момента дискретное с шагом 1 Нּм.

2.3. Работа виртуальной лабораторной установки

При включении электродвигателя 2 (рис. 2.3) реактивный момент статора, равный по абсолютному значению вращающему моменту на валу якоря, поворачивает статор. Рычаг, закрепленный на статоре, упирается в подпружиненный шток датчика измерительного устройства 1, удерживая статор от поворота. Сигнал от датчика для измерения вращающего момента, передаваемого с двигателя на редуктор, после обработки отображается на индикаторе «Момент двигателя». Таким способом на виртуальной лабораторной установке измеряется вращающий момент, передаваемый с двигателя на исследуемый редуктор, состоящий из двух цилиндрических передач.

Посредством нагрузочного устройства 4, представляющего собой ленточный барабанный тормоз, создается необходимая рабочая нагрузка на редуктор, т. е. тормозной момент на его выходном валу. Величина тормозного момента на выходе редуктора задаётся дискретно рукояткой 5 ленточного тормоза.

Регулятором 2 (рис. 2.4) частоты вращения вала электродвигателя задается требуемый скоростной режим работы виртуальной установки в диапазоне от 500 до 3000 об/мин.

С помощью окна монитора, представленного на рис. 2.5, производится выбор параметров исследуемого редуктора.

Рис. 2.5 - Окно монитора для выбора параметров редуктора: 1 – клавиши выбора параметров редуктора; 2 – клавиша подтверждения выбора параметров редуктора

Для построения графических зависимостей используется окно монитора, показанное на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Окно монитора для выведения графиков: «Зафиксировать» - нанести точку на график; «Очистить» - стереть все точки; «Отклонить» - возврат к меню выбора параметров редуктора